2021年中考物理14个难点专题高分三步曲专题06中考电路故障问题含解析

专题06中考电路故障问题

知识点1：由电压表引起的故障

（一）电压表示数为零的情况

1.电压表测量的用电器发生短路

一灯亮一灯不亮，电流表有示数；

2.干路用电器发生断路

两灯都不亮，电流表无示数；

3.电压表故障或与电压表连线发生断路

两灯都亮，电流表有示数

（二）电压表示数等于电源电压的情况

1.电压表测量的用电器发生断路

两灯都不亮，电流表无示数

注：此时不能把电压表看成断路，而把它看成是一个阻值很大的电阻同时会显示电压示数的用电器，由于电压表阻值太大，根据串联电路分压作用，电压表两端几乎分到电源的全部电压，电路中虽有电流但是很微弱，不足以使电流表指针发生偏转，也不足以使灯泡发光。如果题目中出现“约”、“几乎”的字眼时，我们就锁定这种情况。

2.干路用电器发生短路

一灯亮一灯不亮，电流表有示数

知识点2：电流表无读数引起电路故障分析

电流表有示数说明和电流表串联的电路是通路；电流表没有示数则有两种情况：

1.断路；

2.电路中电流太小，不足以使电流表指针发生偏转（例如：电压表与电流表串联）

3.用电流表判断电路故障例题及其解析

知识点3：电路元件问题引起电路故障分析

知识点4：电源被短路问题引起电路故障分析

【例题1】（2020山东聊城）小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”，所用电源电压为4.5V，闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1_____（选填“断路”或“短接”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了_____Ω。

【答案】(1) 短接  (2) 7.5

【解析】（1）如图所示电路串联，电压表测定值电阻R1两端电压，电流表测电路电流，闭合开关S时，发现电流表有示数，说明电路中有电流通过，故障不可能为断路；电压表无示数，说明电压表测量部分短路，即电阻R1被短接。

（2）当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A时，由可得定值电阻R1阻值

根据串联分压可得此时滑动变阻器R2两端电压

则由可得此时滑动变阻器接入阻值

继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，则定值电阻R1两端电压为2.4V，此时电路电流为

根据串联分压可得此时滑动变阻器R2两端电压

则由可得此时滑动变阻器接入阻值

则该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了

【对点练习】在图所示的电路中，电阻R1=10Ω,R2=20Ω，电源电压保持不变。当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2A。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为    A，R2的电功率为    W。为了保障电路安全，      两个开关不能同时闭合。

【答案】0.9  1.8 ，S1和S2

【解析】本题考查串并联电路的判断及规律。当开关S1、S3断开，S2闭合时，R1、R2串联，根据欧姆定律U=IR得，电源电压是U=I（R1+R2）=6V。当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测通过干路的电流，I1=U/R1=6V/10Ω=0.6A ，I2=U/R2=6V/20Ω=0.3A，此时电流表的示数为0.6A+0.3A=0.9A；

R2的电功率P=U12=6V×0.3A=1.8W；当开关S1、S2同时闭合时，电路出现短路，所以它们不能同时闭合。

【例题2】（2020江苏镇江模拟）在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（   ）

A．灯L1短路      B．灯L2短路      C．灯L1断路     D．灯L2断路

【答案】C

【解析】可以采用排除法。小灯L2短路，会导致电压表示数变小、电流表示数变大；小灯L2断路，会导致电流表示数变0；小灯L1短路，会导致两灯都不亮；一灯熄灭而电表示数都不变，只有小灯L1发生断路时才有此可能。

【对点练习】如图所示，闭合开关S后，灯泡L没有发光，电流表和电压表的示数均为0．若电路中只有一处故障，则可能的故障是（　　）

A．灯泡L断路 B．电阻R断路 C．灯泡L短路 D．电阻R短路

【答案】A

【解析】：电路连接正确无误，闭合开关S，发现灯不发光，且电压表示数、电流表示数均为零。电路中一定有断路，故CD错误，可能是电流表断路；小灯泡断路；开关断路；若电阻R断路电压表有示数，故B错误，A正确.

一、选择题

1.（2020山东泰安）如图所示，闭合开关，两灯均不亮。已知电路连接正确，是其中一个小灯泡出现了故障。将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表有示数。则电路故障是（　　）

A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路

【答案】C

【解析】AB．灯L1短路或灯L2短路，另一个灯泡发光，题目中两灯均不亮，故AB不符合题意；

C．灯L1断路，两灯均不亮，将电压表并联在灯泡L1两端时，相当于电压表和灯泡L2串联，电压表有示数，故C符合题意；

D．灯L2断路，两灯均不亮，将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表断路，电压表没有示数，故D不符合题意。

2．（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示电路，电源电压为5V，当开关S闭合时，却只有一只灯泡发光，且电压表数为0V．由此可以判断电路的故障可能是（　　）

A．灯L1短路   B．灯L2短路  C．灯L1开路  D．灯L2开路

【答案】A

【解析】A.如果灯Ll短路，L1不亮、L2亮，电压表也被短路无示数。故A符合题意；

B.灯L2短路，L2不亮、L1亮，电压表有示数，测量L1两端电压等于电源电压为5V．故B不符合题意；

C、D、两灯串联，若L1、L2其中任一个开路，另一个都不会亮。故C、D不符合题意。

3.（2020湖南常德）如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　）

A 变阻器R短路 B. 变阻器R断路 C. 灯L短路 D. 灯L断路

【答案】D

【解析】由电路图知，滑动变阻器R和灯L串联，电压表测灯两端的电压，闭合开关时，灯不亮，且电流表无示数，则电路中出现了断路，而电压表有明显示数，意味着电压表与电源是接通的，故出现的故障是灯L断路了。故ABC错误，D正确。

4.如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电流表有明显示数，电压表示数为零，若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（　　）

A．灯L断路       B．灯L短路  

C．变阻器R断路   D．变阻器R短路

【答案】B   

【解析】小灯泡不发光说明灯泡短路或灯泡断路或滑动变阻器断路，电流表有示数，安说明电路不可能是断路，是短路，滑动变阻器短路时，灯泡会发光，故电路中存在的故障可能是小灯泡短路，电压表测量的是一段导线两端的电压，电压为0，B正确,选B。

5.某同学家的电灯均正常工作，当他把“220V  16W”的台灯插入插座后，闭合台灯开关，室内电灯全部熄灭. 发生这一现象的原因可能是

A. 插座处短路          B. 台灯灯头处短路      

C. 插座处断路          D. 台灯灯头处断路

【答案】B

【解析】本题考查家庭电路故障问题。如果是断路，则只会影响到台灯，不会影响到其他灯，故C、D错误；如果是插座处短路，则不用等到闭合开关就会导致保险丝烧断室内点灯全部熄灭，所以A错误；灯头处短路符合题中所述情景，闭合开关之后，保险丝被烧断，室内点灯全部熄灭，故选B。

6.如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断．用试电笔测试灯头的两端C、D，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试B处氖管不发光．若电路中只有一处故障，则（　　）

A．AC段某处断路 B．BD段某处断路 C．电灯L断路 D．电灯L短路

【答案】B

【解析】解决此题要知道保险丝没有熔断，说明没有发生电流过大的情况；测量火线氖管发光，证明进户火线正常；测量零线不发光，说明零线也正常．

A．AC段某处断路时，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故A错误；

B．BD段某处断路，则试电笔接触CD点时，氖管发光，接触B点时不发光，故B正确；

C．电灯L断路，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故C错误；

D．电灯L短路，则电源短路，电路中电流过大，保险丝会熔断，与题意不符，故D错误．

7.小雅同学在做电学实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如图所示，如果此时将开关闭合，则（　　）

A．两表都可能被烧坏

B．两表都不会被烧坏

C．电流表不会被烧坏

D．电压表不会被烧坏，电流表可能被烧坏

【答案】D．

【解析】电流表的电阻很小，相当于一段导线，将电压表和电流表位置接反了，电流表直接接到电源两极上，电路就是短路．

将电压表和电流表位置接反了，如图所示，此时电流表直接接到电源两极上，造成电源短路；通过电流表的电流会很大，电流表将被烧坏；由于是电源短路，没有电流通过电压表，所以，电压表不会烧坏．

8.如图所示的电路，闭合开关S，灯泡L1，L2均不发光，且电流表Ⓐ和电压表Ⓥ指针均指在零刻度．现将灯泡L1和L2位置对调，其余元件位置不变，重新闭合开关S时，发现两只灯泡仍不发光，电流表Ⓐ指针仍然不动，但电压表Ⓥ的指针发生了明显偏转，依据上述信息可以判断（　　）

A．灯泡L1的灯丝断了  B．灯泡L2的灯丝断了

C．电源接线处松脱     D．电流表损坏了

【答案】B．

【解析】分析电路图可知，两只灯泡串联，闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表无示数，说明电压表两端到电源的正负极之间有断路；将电灯L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路．

闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表无示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有断路，则可能是灯泡L2的灯丝断了或电流表损坏了；

将灯泡L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路，则与电压表并联的支路发生断路，即灯泡L2的灯丝断了，故ACD错误，B正确．

二、填空题

9．（2019湖北宜昌）客厅有三组六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏不亮，另五盏正常发光（如图所示）。已知家庭电路电压为220V，每只灯工作时电阻为1100Ω，则此时通过开关的电流为　   　A，不亮的那一盏灯　   　（选填：断路、被短接）了。

【答案】1；断路。

【解析】家庭电路中，由于另五盏正常发光，说明六盏白炽灯工作时互不影响，故六盏白炽灯并联连接；

由一个开关控制，则开关串联在干路上，

由于六盏白炽灯相同，且五盏正常发光，则：

干路电流I＝5I1＝5×（220/1100）A=1A ；

由于不亮的灯泡对其它灯泡没有产生影响，故这盏灯泡是发生断路现象。

10．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，发现只有两个电表的指针发生偏转，已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障．

①电路中的故障可能是 _______；

②接着，移动变阻器R2的滑片P，只观察到一个电表的示数发生了改变，则故障一定是 _______．

【答案】①R1开路或R1短路；

          ②R1短路．

【解析】已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障，分别列举可能出现的4种情况：电阻R1开路；电阻R1断路；滑动变阻器开路；滑动变阻器短路，所发生的现象与题目对比，符合的即为可能出现的故障．

①若电阻R1开路，两个电压表的正负接线柱通过变阻器、导线接在电源正负极上，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表无示数，两个表有示数；

若电阻R1短路，电压表V1无示数；电压表V通过导线接在电源上，电流表测量通过变阻器的电流，二者都有示数，两个表有示数；

若滑动变阻器开路，电压表V1无示数，电流表无示数；电压表V的正负接线柱通过导线接在电源正负极上，电压表有示数，只有一个表有示数；

若滑动变阻器短路，两个电压表测量的都电源的电压，都有示数；电流表测量的是通过电阻R1的电流，也有示数，三个表都有示数；

综上，电路中的故障可能是电阻R1开路或若电阻R1短路；

②若电阻R1开路，电压表与变阻器串联，电压表V1示数始终接近电源电压，电流表无示数，电压表V为电源电压不变；

若R1短路，电压表V1示数为0，电压表V示数为电源电压，而电压表测通过变阻器的电流，当移动R2滑片P时，由欧姆定律，电流表示数发生变化．

所以，移动变阻器R2的滑片P，只观察到一个电表的示数发生了改变，则故障一定是R1短路．

三、简答题

11．（2019上海）在如图所示的电路中，电源电压为U0，且保持不变。电键S闭合后，电路正常工作。一段时间后，观察到一个电压表的示数变大，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为0．若电阻R1、R2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障。

【答案】根据电路图可知，两电串并联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，工作一段时间后，一个电压表的示数变大，

若V1示数变大，故障可能为电阻R1断路或电阻R2短路，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为0，则故障为R1断路；

若V2示数变大，故障可能为电阻R2断路或电阻R1短路，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为0，则故障为R2断路。

【解析】根据电路图可知，两电串并联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，根据电流表和电压表的示数变化情况判断电路故障。