第十三章 专题2 电路故障分析（解析版）

苏科版九年级上册第十三章《电路初探》专题2电路故障分析【知识梳理】一、故障分析用到的规律1．电流表测量对象断路，电流表无示数2．电压表测量对象短路，电流只经过短路路径，电压表也会被短路，电压表示数为0（或者说，被测量对象短路，电压表实际测的是短路导线两端的电压，而导线两端电压近乎为0，电压表示数为0）3．电压表测量对象断路，相当于电压表与其他用电器串联，此时电压表示数接近电源电压，其他用电器电压几乎为0。4．电压表无电流通过，电压表示数为0。二、串联电路故障分析电路图灯泡现象电表示数故障L1不亮L2亮有示数（比故障前大）无示数电源电压L1短路L1亮L2不亮有示数（比故障前大）电源电压无示数L2短路L1不亮L2不亮无示数接近电源电压无示数L1断路L1不亮L2不亮无示数无示数接近电源电压L2断路L1不亮L2不亮无示数无示数无示数电压表测量范围外某处断路三、并联电路故障分析电路图灯泡现象电表示数故障L1不亮L2亮有示数(比故障前小)无示数有示数(与相同)电源电压L1所在支路断路L1亮L2不亮有示数(比故障前小)有示数(与相同)无示数电源电压L2所在支路断路L1亮L2亮有示数有示数有示数无示数电压表两端连接线有断路L1不亮L2亮有示数无示数有示数无示数A、B或C、D间断路L1不亮L2不亮示数很大示数很大无示数无示数L1短路L1不亮L2不亮示数很大无示数示数很大无示数L2短路L1不亮L2不亮无示数无示数无示数无示数干路某处断路【典例分析】1.（2022·黑龙江哈尔滨·九年级月考）如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现一只灯泡熄灭，电压表示数为零，电流表示数变增大。造成这种情况的原因可能是（）A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路【答案】A【详解】A．若灯L1短路，电压表的示数为零，电流表的示数变大，灯泡L1不亮，故A符合题意；B．若灯L1断路，电压表串联在电路中，有电流通过电压表，故电压表有示数，故B不符合题意；C．若灯L2短路，电压表测量灯泡L1的电压，有示数，故C不符合题意；D．若灯L2断路，电流表、电压表都没有示数，故D不符合题意。故选A。2．（2022·湖南长沙·九年级期末）如图所示的电路中，小灯泡L1和L2额定电压均为3V。闭合S1、S2，下列关于该电路的说法正确的是（）A．L2会被短路 B．电压表不能测量L1两端的电压C．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数【答案】C【详解】A．闭合S1、S2，电流过了S1后有两条路径，一条经电流表、灯泡L1回到电源负极；一条经灯泡L2、开关S2，回到电源负极，电压表测并联电路电压，开关S1在干路，故L2没有被短路，故A错误；B．因两灯泡并联，并联电路各支路两端的电压都相同，故电压表能测量L1两端的电压，故B错误；C．因两灯泡并联，各支路互不影响，所以取下L1时，L2能正常发光，故C正确；D．只断开开关S2时，电压表与L2串联，电流过了S1后经电流表、灯泡L1回到电源负极，电压表与L2被导线短路，所以电压表无示数，故D错误。故选C。【思路小结】1．分析电路时，先把电压表看作断路，电流表看作导线，可以化繁为简，更快更准确地分析出用电器间的连接方式，然后再分析电流表、电压表的测量对象。2．在电路中，任何电压都不会超过电源的总电压。3．在进行串联电路故障的判断时，灯泡的亮灭、电流表有无示数可以帮助我们确定故障的类型，电压表有无示数可以帮助我们确定故障的位置。【精典训练】一、单选题1．（2022·辽宁沈阳·九年级期中）如图所示，闭合开关后，发现只有一盏灯发光，电流表有示数，电压表的示数为零，随后将电压表断开，发现两盏灯都发光并且电流表有示数，如果电路中只有一处故障，则电路故障可能是（）A．L1短路 B．电压表断路 C．电压表短路 D．L2短路【答案】C【详解】闭合开关，两灯串联，电压表测L1的电压，电流表则电路的电流。A．若L1短路，L1不发光，电压表示数为0，电流表有示数，将电压表断开，L1仍不发光，故A不符合题意；B．若电压表断路，电压表示数为0，但电路为通路，两灯都发光，故B不符合题意；C．若电压表短路，电压表示数为0，L1不发光，电流表有示数，L2发光，将电压表断开，两灯串联，两灯都发光，电流表有示数，故C符合题意；D．若L2短路，闭合开关，电压表测电源电压，即电压表有示数，故D不符合题意。故选C。2．（2021·河南洛阳·九年级期中）如图所示，当开关闭合后两灯均不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压。则电路发生的故障是（）A．灯L2发生断路，其他元件完好 B．电流表损坏断路，其他元件完好C．灯L1发生灯丝烧断，其他元件完好 D．灯L2发生短路，其他元件完好【答案】C【详解】A．灯L2发生断路，其他元件完好，整个电路都是断路，电流表电压表都无示数，故A不符合题意；B．电流表损坏，整个电路都是断路，电流表电压表都无示数，故B不符合题意；C．灯L1发生灯丝烧断，电流表断路无示数，电压表相当于串联在电路中测量电源电压，有示数，故C符合题意；D．灯L2发生短路，L1发光，电流表有示数，电压表有示数且等于电源电压，故D不符合题意。故选C。3．（2021·新疆乌鲁木齐·九年级期中）如图所示，当开关S闭合时，发现电压表指针偏转，电流表的指针不动，该电路故障可能是（）A．L1的接线短路 B．L2的接线短路C．L1的灯丝断了 D．L2的灯丝断了【答案】D【详解】当开关S闭合时，电流表的指针不动，说明电路是开路；电压表的指针偏转，说明电压表通过电流表和L1与电源两极相连，因此L2处出现开路，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。4．（2021·湖南长沙·九年级期中）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是（）A．灯L1发生了断路 B．灯L1发生了短路C．灯L2出现断路 D．灯L2出现短路【答案】B【详解】A．如果灯L1断路，电流表断路示数为零，电压表示数为零，故A不符合题意；B．如果灯L1短路，在电源电压一定时电路总电阻减小，由知电流表示数增大，电压表测量电源电压，示数也增大，故B符合题意；C．如果灯L2断路，电压表与灯L1串联接入电路，电流表无示数、电压表示数增大，故C不符合题意；D．如果灯L2短路，电压表无示数，在电源电压一定时电路总电阻减小，由知电流表示数增大，故D不符合题意。故选B。5．（2022·黑龙江哈尔滨·九年级期中）如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现一只灯泡熄灭，电压表示数为零，电流表示数变增大。造成这种情况的原因可能是（

）A．灯短路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯断路【答案】A【详解】A．若灯短路，电压表的示数为零，电流表的示数变大，灯泡L1不亮，故A符合题意；B．若灯断路，电压表串联在电路中，有电流通过电压表，故电压表有示数，故B不符合题意；C．若灯短路，电压表测量灯泡L1的电压，有示数，故C不符合题意；D．若灯断路，电流表、电压表都没有示数，故D不符合题意。故选A。6．（2022·广西来宾·九年级期末）如图所示电路，当闭合开关S时，发现两灯都不亮，电压表的示数为0；将电压表接在灯L1两端时，电压表示数接近电源电压。则电路故障的原因可能是（）A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路【答案】A【详解】由图可知，闭合开关后两灯串联，电压表测灯L2两端电压，但两个灯泡都不亮，电压表无示数，这说明电路出现了断路故障，即电压表到电源两极间是断开的；她将电压表接在灯L1两端时，电压表示数接近电源电压，此时电压表与电源两极间是接通的，所以灯L2完好，灯L1断路，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7．（2022·福建漳州·中考模拟）如图所示，当闭合开关S时电路正常工作，一段时间后发现一个电表的示数变大，另一电表示数变小；互换两电表位置后，发现两表示数与互换前的示数相同。已知电源电压不变，故障只发生在电阻R1、R2上，其他元件保持完好，则电路中的故障是（）A．R1短路 B．R2短路 C．R1断路 D．R2断路【答案】B【详解】A．若是R1短路，电压表由测量R2的电压变成测量电源电压，故电压表示数变大，而此时电路电阻会变小，故电路中的电流也会变大，故两表示数都变大，且互换两电表位置后，电流表与电阻R2并联以及电压表并联，电压表被短路，示数为零，电流表示数增加比原来大得多，故A不符合题意；B．若是R2短路，电压表相当于测量导线的电压，故其示数变小；而此时电路电阻会变小，故电路中的电流会变大，互换两电表位置后，电压表仍测量导线电压，电流表仍测量通过R1的电流，两表示数都不变，故B符合题意；C．若R1断路，该电路是断路，所以电流表示数变小为零，电压表与电压两端不相连，示数为0，故C不符合题意；D．若R2断路，该电路是断路，所以电流表示数变小为零，电压表示数变大，测量电源电压，互换两电表位置后，电流表有示数，电压表也有示数且等于电源电压，与原来不相同，故D不符合题意。故选B。8．（2022·北京西城·九年级期末）如图所示的电路中，L1和L2为规格相同的小灯泡。若电路中只有一处故障，且已知是导线ab断路，闭合开关S后，可以观察到的现象是（）A．灯L1发光、L2不发光 B．灯L1不发光、L2发光C．电流表和电压表的指针均无明显偏转 D．电流表指针无明显偏转，电压表指针有明显偏转【答案】D【详解】灯L1、L2和电流表串联，电路为串联电路，电压表测量灯L1两端的电压。若导线ab断路，灯泡L1被断路而不发光，闭合开关S后，电压表与电流表串联于电路中，电压表电阻过大，电路中电流几乎为0，所以电流表指针无明显偏转，灯泡L2也不亮，由串联分压规律可知，电压表示数约等于电源电压，所以电压表有明显偏转，电流表无明显偏转。故选D。9．（2022·河南南阳·九年级期末）如图所示电路中，当开关S闭合后发现两只灯L1和L2均不发光。用电压表测量，发现c、d两点间和b、d两点间均有电压并且相等，而a、b两点和c、b两点间的电压都为零，则电路故障的原因可能是（）A．L1的灯丝断了 B．L2的灯丝断了C．L1或L2发生了短路 D．开关S接触不良【答案】A【详解】由电路图知，两灯串联在电路中，开关闭合后，两灯都不发光，则是电路出现了断路或两灯都短路了，但两灯都短路，电源会损坏。而用电压表测量c、d间和b、d间，电压表有示数，且相等，说明电压表测的都是电源电压，那么电源没损坏，则电路中出现了断路，而b、c和c、d间都没断路，灯L2没断开。a、b间和c、b间电压都为0，说明L1断路了，或者L1和开关S同时断路了，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。10．（2022·安徽安庆·九年级期末）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则发生的故障可能是（）A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路【答案】A【详解】由图可知，两灯泡并联，电流表测通过L2的电流，电压表测电源电压；闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭；若某盏灯短路，则整个电路短路，两灯都会熄灭，所以是某盏灯发生了断路；已知电流表和电压表的示数都不变，这说明灯泡L2是正常的，所以故障是L1断路。故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。11．（2021·广西贵港·九年级期中）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，电路正常工作。一段时间后，三个电表中只有一个电表的示数变小，则下列判断中正确的是（）A．灯L2断路，灯L1亮度变亮 B．灯L2断路，灯L1亮度不变C．灯Ll断路，灯L2亮度不变 D．灯L1断路，灯L2亮度变亮【答案】C【详解】AB．由电路图可知，电路正常工作时，L1、L2并联，电流表A2测L2支路的电流，A1测干路电流；电压表并联在电源两端，始终测量电源电压，所以电压表的示数始终不变。因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，当灯L2断路时，电流表A2无示数，灯L1的电阻不变，L1两端的电压不变，所以通过L1的电流不变,L1的亮度不变，电流表A1测总电流，所以通过所以电流表A1示数变小，两电表示数变小，故AB错误；CD．灯Ll断路时，Ll支路电流变为0，灯L2电阻不变，L2两端电压不变，所以通过L2的电流不变，电流表A2的示数不变，L2亮度不变，电流表A1测总电流，所以A1的示数变小，故C正确，D错误。故选C。二、填空题12．（2021·四川成都·九年级期中）如图所示，闭合开关S，灯L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，两灯的连接方式是_________（选填“并联”或“串联”），工作一段时间后，灯L1突然熄灭，L2仍正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是_________（选填“电压表短路”、“电流表断路”或“L1断路”）。【答案】

并联

电流表断路【详解】[1]由图知道，闭合开关，两只灯泡并联，电压表测量L2两端电压；电流表测量L2支路电流。[2]由题知道，一段时间后，灯L2突然熄灭，L1仍然正常发光，两只电表均无示数；若出现短路现象，则电源会被短路；并联电路中各支路互不影响，所以L2正常，故障是灯L1所在支路出现了断路现象；电压表、电流表无示数，说明电压表与电源之间是断开的，所以，故障是电流表断路。13．（2021·江苏无锡·九年级期中）