专题10并联电路故障分析-上海市2024年中考复习资料汇编（培优专用）

专题11串联电路计算题——基础计算一、并联电路故障简介并联电路只能发生断路，共有三种情况（以图为例）：R1断路；R2断路；R1和R2都断路。RR2A2AR1SA1V二、常用到的分析方法1.并联电路中，各条支路互不影响，干路的电流等于各支路中的电流之和，I=I1+I2。移动变阻器的滑片时，电流表A2示数的变化量与电流表A示数的变化量是相等的。2.电压表的示数是电源电压。在电路接通时，无论电路中哪个用电器发生故障，电压表的示数都是不变的。3.电流表A1、A2分别测量R1、R2支路中的电流，电流表A测量干路中的电流。无论哪个用电器发生故障，电流表A的示数一定发生变化（变小）。三、并联电路故障情况一览表（仅以图示电路分析）电路图电表示数变化情况故障AA1A2V变小变小不变不变R1断路变小不变变小不变R2断路变小变小不变不变R1、R2断路三、例题分析【例题1】如图3所示电路，闭合电键后电路正常工作，过一会电路出现故障，①若电路中有两个电表的示数变小，请你判断可能发生的故障。_______________②若电路中有三个电表的示数变小，请你判断可能发生的故障。_______________RR2A2AR1SA1V【答案】①电流表A1与电流表A的示数变小，则R1断路；电流表A2与电流表A的示数变小，则R2断路；②R1和R2都断路。【解析】电压表的示数是不变的。①电路中有两个电表的示数变小，一定是两个电流表的示数变小，干路中的电流表的示数一定变小，所以当R1断路时，电流表A1与电流表A的示数变小；当R2断路时，电流表A2与电流表A的示数变小；②电路中有三个电表的示数变小，一定是三个电流表的示数变小，故障是R1和R2都断路。【例题2】（2022年上海中考题）如图所示电路中，由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。①应选择如下方案__________；A．将一个电流表串联在Q点B．将一个电压表并联在Q、M点之间C．将一个电压表并联在M、N两点之间②请写出选择方案后，闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：______。【答案】A【详解】①A．电路中R1、R2并联，各支路用电器工作互不影响，将电流表串联接入Q点，Q点在干路上，闭合开关后，向左滑动变阻器的滑片P，若电流表的示数不变，则R2断路；若电流表示数变大，则R1断路。故A符合题意；B．将电压表并联在Q、M点之间，电压表被电路中的导线短路，开关闭合后电压表始终没有示数，因此无法判定故障位置。故B不符合题意；C．电路中R1、R2并联，将电压表并联在M、N两点之间，即电压表测R2两端电压，由并联电路各支路两端电压与电源电压相等可知，开关S闭合后，电压表测电源电压，示数始终不变，因此无法判定故障位置。故C不符合题意。故选A。②闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，若电流表的示数不变，则R2断路；若电流表示数变化，则R1断路。【例题3】（2023黄浦一模）在图5所示电路中，电源电压保持不变。电路中仅有一处断路故障，且只发生在电阻R1、R2上。若在电路中添加一个电表判断故障，小明设想了两种方案：A．在MN两点间并联电压表B．在N点处串联电流表①判断方案是否可行。②写出判断理由。【答案】①A方案不可行；B方案可行；②在MN两点间并联电压表，开关S断开时，电压表示数均为电源电压；开关S闭合时，电压表示数均为0。因此不能判断。，开关S闭合，若电流表示数不为0，则电阻R1断路；若电流表示数为0，则电阻R2断路，因此可以判断。【解析】这是并联电路，电路故障为：。A．在MN两点间并联电压表。开关S闭合时，电压表的示数为0；开关S断开时，电压表与无论哪个电阻断路，电压表的示数均为电源电压，所以不能判断。B．在N点处串联电流表。开关S闭合，若电流表示数不为0，则电阻R2正常，电阻R1断路；若电流表示数为0，则电阻R2断路，因此可以判断。【例题4】（2023长宁一模）在图6所示的电路中，仅有一处断路故障，且只发生在电阻R1或R2上。①以下方案可以确定具体故障的是。A．在a点再接入一只电流表A1B．在a、b两点之间接入一只电压表VC．在b点再接入一只开关S1图图6R1R2ASab【答案】①C；②闭合开关S1，若电流表A的示数不变，则R1断路；若电流表A的示数变化（变大），则R2断路。或：保持开关S1断开，若电流表A有示数，则R1断路；若电流表A的示数为0，则R2断路。【解析】①A．如图所示，电阻R1与R2并联，电流表在干路上，a点在干路上，若在a点再接一个电流表，仍在干路上，此时，电流表读数与原来电流表示数相同，不能确定具体故障，故不符合题意。B．在a、b两点之间接入一只电压表V，由于并联电路电压特点，电阻R1与R2两端电压相等，故电压表的示数不变，无法判断具体故障，不符合题意；C．在b点再接入一只开关S1，S闭合后，通过开关S1断开与闭合观察电流表示数，是否变化，若变化，则故障出现在R1上，否则故障出现在R2上，能确定具体故障，故符合题意。故选C。闭合开关S1，若电流表A的示数不变，则R1断路；若电流表A的示数变化（变大），则R2断路。或：保持开关S1断开，若电流表A有示数，则R1断路；若电流表A的示数为0，则R2断路。四、综合训练1.（2023杨浦二模）在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1或R2中的一个出现了断路故障。为进一步确定故障，可将________与电阻R1位置互换（选填“R2”或“开关”）。请写出互换后的操作及进一步判断故障的方法：________。AAR1SR2【答案】开关；开关S从断开到闭合（闭合开关S），若电流表示数不变（为0），则R1断路；若电流表示数变大（大于0），则R2断路。【解析】由图知两电阻并联，电流表测量干路电流，开关S在干路上。若将R2与R1位置互换，则闭合开关，电路结构没有发生变化，电流表仍有示数，无法判断电路故障。若将开关S与R1位置互换，闭合开关，若电流表示数不变（为0），则R1断路；若电流表示数变大（大于0），则R2断路。2.6R1、R2SSPR2R1图6①在干路串联一个电流表，闭合开关后，移动滑片P，若，说明电阻R2断路。②请说明在电路中接入电压表能否判断故障。【答案】①电流表示数不改变；②能，将电压表串联在R1支路，若电压表有示数则R2断路，若电压表无示数则R1断路。将电压表串联在R2支路，若电压表有示数则R1断路；若电压表无示数，则R2断路。（答出其中一种即可）【解析】①在干路串联一个电流表，闭合开关，如果R2断路，则电流表测流过R1的电流，此时移动R2的滑片，电流表示数不改变；如果R1断路，电流表测流过R2的电流，移动滑片，电流表的示数会发生改变。②在电路中接入电压表能判断故障。将电压表串联在R1支路，若电压表有示数则R2断路，若电压表无示数则R1断路。将电压表串联在R2支路，若电压表有示数则R1断路；若电压表无示数，则R2断路。（答出其中一种即可）3.（2022金山区二模）在图所示的电路中，电源电压为U0且保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。RR2ASR1V①闭合开关S，电流表A的示数将，电压表V示数将（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。②一段时间后，发现电路中有一个电表的示数变小，已知电路中存在一处断路故障，且只发生在R1、R2上。现通过断开开关S判断故障。请根据相关信息写出开关S断开后两电表的示数及相应的故障。【答案】①变大；不变；②电流表示数为U0/R0，电压表示数为U0，R1断路；电流表示数为0，电压表示数为U0，R2断路。【解析】①由电路图可得，电路为R1、R2并联，电流表测量干路电流，电压表测量电源和各支路电压。开关闭合前，只有R1接入电路，开关闭合后，电路为R1、R2并联，电流表测量干路电流，故电流表示数变大。电压表始终测量电源电压，故示数不变。②当R1、R2其中一个电阻断路时，电压表仍测量电源电压，故电压表的示数不变，那么示数减小的只能是电流表；此时断开开关S，若电流表示数为U0/R0不变，则R1断路；断开开关S，若电流表示数为0，则断路的是R2。4．（2022闵行区二模）如图6所示，电源电压为U且保持不变，闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电路中只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处。现将一电压表并联接在a、b、c三点中的两点，尝试根据开关的状态及电压表示数来确定故障。RR2R1S图6abc①将电压表并联在ab两点间，不能确定故障，其理由是。②将电压表并联在两点间，能确定故障，其理由是。【答案】①当电压表并联接在ab两点间，电压表示数始终为U，不能确定R1断路还是R2断路。②bc；当电压表并联接在bc两点间，开关S断开，若电压表示数为U，则R1断路；若电压表示数为0，则R2断路。【详解】①由电路图可知，将电压表并联在ab两点间时，电压表直接测量电源电压，电压表示数始终为U，不能确定是R1断路还是R2断路。②当电压表并联在bc两点间时，将开关S断开，由电路图可知，若电压表示数为U，说明此时电压表与电源接通，即电阻R2正常，则此时为电阻R1断路；若电压表示数为0，说明此时电压表与电源未接通，则此时为电阻R2断路。5.等值电阻R1、R3组成如图（a）所示的电路，闭合开关S1，电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1；然后取R3与等值电阻R2组成如图（b）所示的电路，闭合开关S2，电压表V2示数和电流表A2示数的比值为k2，k1与k2相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在故障，则下列判断正确的是（）【答案】B【详解】由图（a）可知，电路为串联电路，电流表A1测量电路中的电流，电压表V1测量R3两端的电压；由图（b）可知，电路为并联电路，电流表A2测量干路的电流，电压表V2测量电源的电压。图（a）中，根据欧姆定律I=U/R可知，电压表V1示数和电流表A1示数的比值k1=R3图（b）中，根据I=U/R可知，电压表V2示数和电流表A3示数的比值k2即为并联电路的总电阻；已知k1与k2相等，则R3的阻值等于R3和R2并联后的总电阻，所以故障一定是电阻R2断路。故ACD错误，B正确。答案B。6.（2021长宁二模题）在图3所示的电路中，电源电压为U0保持不变，R1、R2的阻值均为R0，闭合开关S：图图3R2SR1AVA1①示数一定不发生变化的电表是表（选填“A”、“A1”、“V”）②若一段时间后电路中出现断路故障，有两个电表的示数发生变化，已知故障只发生在电阻R1、R2上，请写出这两个电表变化后的示数及其对应的故障：。【答案】（1）A1、V；（2）若A1示数为0，A示数为0，则R1和R2都断路；若A1示数为0，A示数为U0/R0，则R2断路。【解析】这是并联电路，电压表与电流表A1的示数一定不会发生变化。闭合开关S，一段时间后电路中出现断路故障，有两个电表的示数发生变化，一定是两个电流表的示数发生变化，电路故障为：R2断路、R1和R2都断路；若R1和R2都断路，则A1示数为0，A示数为0；若R2断路，则A1示数为0，A示数为U0/R0。7.（2021浦东新区二模题）在如图5所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1、R2的阻值均为30欧。当开关S闭合后，电流表A的示数为安。一段时间后，由于R1、R2中的一个出现故障，有一个电表的示数发生了变化，则这个电表是(选填“V”、“A”或“A1”)表。请写出两个没有发生变化的电表的示数及对应的故障。AASA1R1R2V【答案】；A；若电流表A1的示数始终为安，电流表V的示数始终为6伏，则R2断路。【解析】这是并联电路，只能发生断路。当开关S闭合后，电流表A的示数为I=I1+I2=U/R1+U/R1；一段时间后，由于R1、R2中的一个出现故障，有一个电表的示数发生了变化，则这个电表是干路中的电流表A，电路故障为R2断路，此时电流表A1的示数不变，始终为安，电流表V的示数始终为6伏。8.（2021崇明二模题）在图4所示的电路中，电源电压保持不变。①闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V的示数将（选填“变小”、“不变”或“变大”），电流表A的示数变化与电流表A1的示数变化的比值1（选填“大于”、“等于”或“小于”）。②闭合电键S后，发现电路中R1或R2上一定发生了故障。则当滑动变阻器的滑片P向右移动时，如发现三个电表示数均未发生改变，则电路中的故障是；如发现三个电表中有一个电表示数未发生改变，则电路中的故障是。【答案】=1\*GB3①不变；等于；=2\*GB3②R1断路；R2断路。【解析】①闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V的示数为电源电压，将不变；电流表A1的示数I1将变小，因为通过R2的电流I2不变，所以电流表A的示数变化与电流表A1的示数变化相等，比值等于1.②闭合电键S后，发现电路中R1或R2上一定发生了故障。则当滑动变阻器的滑片P向右移动时，如发现三个电表示数均未发生改变，则电路中的故障是R1断路；如发现三个电表中有一个电表示数未发生改变，则电路中的故障是R2断路。9.（2021闵行一模题）在图9所示的电路中，电源电压恒定不变。①请根据实物图，画出电路图。②电源电压为3伏，R1的阻值为10欧，闭合开关S，电流表A的示数为安。求通过电阻R1、R2的电流。③闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电流表示数变小且不为0（故障只发生在电阻R1、R2处），则电路中的故障为。现用完好的电阻R3替换电阻，若观察到的现象，则一定是R1断路。RR2R1AS图9SR2R1A–3【答案】①见右图；②安；③R1断路或R2断路；R2；电流表示数变小或不变。【解析】①由实物图可知，电流表在干路，测量干路电流，电阻R1和R2并联，如图所示：②电源电压为3伏，R1的阻值为10欧，因为并联电路中电源电压等于各支路电压，则R1的电流为I1=U1/R1=3伏/10欧安根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故R2的电流为I2=I－I1=安－安=安③闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电流表示数变小且不为0，说明并联电路的其中一条支路用电器断路，即R1断路或R2断路。若R2断路，用完好的定值电阻R3替换R2后，由于只有电流通过R3和R1，由并联电路的电流特点可知，电流表示数会变大；若R1断路，当R3＜R2时，用R3替换R2后，由于电阻减小了，由欧姆定律可知，电路中的电流会变大，即电流表示数会变大；若R1断路，当R3＞R2时，用R3替换R2后，由于电阻增大了，由欧姆定律可知，电路中的电流会变小，即电流表示数会变小；若R1断路，当R3＝R2时，用R3替换R2后，由于电阻不变，电路中的电流不变，所以电流表示数不变。综上所述，若电流表示数变大，则R1断路或R2断路两种情况都有可能；若电流表示数不变或变小，则只有R1断路这一种可能。10.（2021浦东新区一模题）如图4所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值相等。闭合开关S，电路正常工作，此时电流表A1的示数为I，则电流表A的示数为。AASR1A1R2图4一段时间后，R1、R2中的一个发生了断路故障，则两电表的示数及相应的故障为：若，则R1断路；若，则R2断路。【答案】2I；电流表A1示数为0、电流表A示数为I；电流表A1示数为I、电流表A示数为I。 【解析】由图可知，该电路为并联电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过两个电阻的电流是相同的，电流表A1的示数为I，根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流为2I；若R1断路，则通过R1的电流为0，则电流表A1示数为0，电流表A测量的是通过R2的电流，由于并联电路互不影响，则电流表A示数为I；若R2断路，则通过R2的电流为0，则电流表A1和电流表A测量的是通过R1的电流，都为I。11．在图5所示的电路中，电源电压为U，电阻R1、R2的阻值均为R。开关S由断开到闭合，电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均未发生变化，若电路的故障只发生在电阻R1、R2中的一处，则电路中各电表的示数及故障为：_______。RR1ASVR2A2图5【答案】电压表V的示数为U，电流表A、A2的示数均为EQ\F(U,R)，电阻R1断路。【解析】这是一个并联电路，只能发生断路，最多有两种情况：电阻R1断路或电阻R2断路。因为电压表V示数不变，开关S由断开到闭合，电压表V示数与电流表A的比值未发生变化，即干路中的电流未发生变化，所以只能是电阻R1发生断路。此时电压表的示数为电源电压U，电流表A、A2的示数均为EQ\F(U,R)。12.如图8所示，电源电压为U0保持不变。开关S闭合后，电路正常工作。一段时间后，观察到两只电表示数差值变为2I0。（1）若电阻R1、R2中仅有一个出现故障，则故障发生后电表A1的示数为，电表A2的示数为，电路的故障是。（2）某同学用R3替换发生故障的电阻，闭合开关S后，A2表示数为3I0，则R3阻值为。【答案】（1）0；2I0。（2）R1断路；U0/I0。【解析】这是一个并联电路，电表A1的示数为R1的电流，电表A2的示数为干路的电流。并联电路只能发生断路，最多有两种情况：电阻R1断路或电阻R2断路。（1）开关S闭合后，电路正常工作。一段时间后，观察到两只电表示数差值变为2I0，即通过R2的电流为2I0，说明R2无故障，电路故障为R1发生断路。则故障发生后电表A1的示数为0，电表A2的示数为2I0。（2）用R3替换发生故障的电阻，闭合开关S后，A2表示数为总电流3I0，则通过R3的电流为I3=3I02I0=I0R3=U0/I0。13.在图5所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，发现只有一个电流表的指针发生偏转，已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障。电路中的故障可能是；在原故障电路中，向右移动变阻器R2的滑片P，观察到一个电流表的示数先不变，后发生了改变。请判断：（选填“能”或“不能”）进一步确定故障所在，并说明理由。RR1A1SR2A2图5P【答案】①R1断路或R2断路。②能；电流表A2的示数先不变化，当变阻器滑片过了R2断路部分后，电流表A2的示数变大，所以是R2一部分电阻丝发生断路。【解析】①这是一个并联电路，电表A1的示数为R1的电流，电表A2的示数为变阻器R2的电流。并联电路只能发生断路，最多有两种情况：电阻R1断路或变阻器R2断路。②在原故障电路中，当向右移动变阻器R2的滑片P时，因为电流表A1的示数不变，观察到一个电流表的示数先不变，后发生了改变，一定是变阻器支路中电流表的示数后来发生了改变，其原因是变阻器的一部分电阻丝发生断路，当滑片滑过断路处后便能正常工作。（2020虹口一模）在图5所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值相等。闭合开关S，电压表的示数为U0，电流表的示数为2I0，电路正常工作。一段时间后，其中一个电表的示数变小。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。现提供一个完好的电流表A1来判断故障，请写出电流表A1接入的位置、示数及对应的故障。_______SS图5AV【答案】电流表A1与R1串联时：若电流表A1示数为I0，则R2断路，若电流表A1示数为0，则R1断路。（答案合理均可）【解析】这是一并联电路，只能发生断路，电压表的示数不变，一段时间后，其中一个电表的示数变小，是电流表的示数变小，因为电阻R1、R2中仅有一个出现故障，所以故障有两种情况：R1断路或R2断路。用完好的电流表A1与R1串联时：若电流表A1示数为I0，则R2断路，若电流表A1示数为0，则R1断路。（或用完好的电流表A1与R2串联：若电流表A1示数为I0，则R1断路，若电流表A1示数为0，则R2断路）。15（2020普陀一模）在图6所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电流表A的示数变小，电压表V的示数不变，已知故障只发生在电阻R1、R2上。选择一个完好的定值电阻R替换R2，并观察比较两电表替换前、后示数，若_______，则可以判断R1一定断路，理由是_________。AASR2VR1图6【答案】【解析】这是一并联电路，只能发生断路，R1或R2发生断路，电流表测量干路中的电流。因为若R2发生断路，则选择一个完好的定值电阻R替换R2时，电流表的示数一定变大；所以只能是R1一定断路。16.（2019年宝山、嘉定二模）在图6所示的电路中，电源电压保持不变，电键S闭合后，电流表A1的示数为I0，电流表A2的示数为2I0，电路正常工作。一段时间后，观察到一个电表的示数变小，另一个电表的示数不变。若电阻R1、R2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障。图图6SR2A2R1A1【答案】电流表A1的示数为0，电流表A2的示数为2I0，则R1断路；电流表A1的示数为I0，电流表A2的示数为0，则R2断路。【解析】这是一并联电路，只能发生断路。电流表A1与电流表A2分别测量电阻R1、R2中的电流；一段时间后，观察到一个电表的示数变小，另一个电表的示数不变。①若电流表A1的示数为0，电流表A2的示数为2I0，则R1断路；②若电流表A1的示数为I0，电流表A2的示数为0，则R2断路。17.（2019年奉贤二模）如图5所示，电源电压保持不变，电阻R1、R2阻值相等。①若电路中各元件均完好，当电键S由断开到闭合时，电压表V的示数为U0，电流表A1的示数I0，则电源