16 第十六讲 故障电路的诊断 学习内容 1.掌握故障分析题型的解题方法与思路； 2.会分析电路的故障引起电路中电学物理量的变化； 3.巩固电学知识，强化知识的应用； 知识梳理 电路的断路或局部短路故障判断是一类重要的能力题目，历年考试均加以了强调，这类题目涉及了 电路连接方式.欧姆定律和串.并联电路的特点等知识，同时还要具备一定的分析.推理能力。 （一）串联电路的断路或局部短路故障现象 内容 实质 电流情况 用电器工作情况 故障发生处 电流表的示数 电压表的示数 断路 局部短路 某电阻（或导线）变为阻值无穷大。 某电阻值变为 0，可看作一根导线。 电路中（任何处）均无电流。 短路处无电流，整个电路中电流变大。 均不工作。 有一个工作，另一个不工作。 电路中任何一点。 只可能在电阻上。 无示数。 有示数且变大。 断路处两端电压为电源电压，其余 短路处为 0，仍然工作的用电器（电 部分为 0。 阻）两端电压为电源电压。 串联电路的断路或短路故障分析，一般先判断电路中是否有电流（或用电器是否均工作），以确定故 障到底是短路还是断路；然后可根据电压情况来判断故障发生的地方。 （二）并联电路的断路故障现象 并联电路目前只会出现断路故障，局部短路不会出现，因为它的局部短路就是整个电路的短路。在判 断断路时，只要看哪条支路的电流减小（即为 0），或者哪个用电器不工作，那么就是哪处断路，其余电 路（或用电器）都正常，在并联电路中，电压表几乎不起判断作用。 例题讲解 例 1. 如图所示，用铅笔芯做成一个滑动变阻器接入电路，电源电压不变，闭 合电键，移动右端的铜环电路正常工作。过了一会儿，小灯泡熄灭，电压表有 示数，故障只发生在灯或铅笔芯上，则该电路中出现的故障是（ A．可能是铅笔芯断路。 C．可能是灯断路。 ） B．可能是铅笔芯短路。 D．一定是灯短路。 变式：在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键 S，电路正常工作。一段时间后，发现电表的 示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻 R1 或 R2 上，则下列判断中正确的是（ ） A．若电压表 V 示数变小，一定是电阻 R1 短路。 B．若电流表 A 示数变小，一定是电阻 R2 断路。 C．若电压表 V 与电流表 A 示数的比值不变，一定是电阻 R2 短路。 D．若电压表 V 与电流表 A 示数的比值不变，一定是电阻 R1 断路。 S L2 A1 L1 V A2 V 例 2. 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。过了一会儿，两个电表中有 一个电表的示数变小，且电路中只有灯与电阻中的一个有故障，则下列断中正确的是（ A．可能灯短路。 C．可能电阻 R 短路。 ） B．可能灯断路。 D．一定电阻 R 断路。 变式：在图所示的电路中，电源电压保持不变。电键 S 由断开到闭合，三个电表的示数均不发生变化， 2 若电路故障只发生在灯 L1 或 L2 处，则一定是（ A.灯 L1 断路。 B．灯 L1 短路。 ） C．灯 L2 断路。 D．灯 L2 短路。 巩固练习 A. 1.在图 1 所示的电路中，当开关 K 闭合时，灯 L1、L2 均不亮。某同学用一根导 线 去查找电路的故障。他将导线先并接在灯 L1 两端时发现灯 L2 亮，灯 L1 不亮， 然 后 并 接 在 灯 L2 两 端 时 发 现 两 灯 均 不 亮 。 由 此 可 以 判 断 A.灯 L1 断路 B.灯 L1 短路 C.灯 L2 断路 ( 图1 ) D.灯 L2 短路 2.某同学用电流表测串联电路中的电流时，闭合开关后发现电流表指针来回晃动灯泡时亮时暗，则可能 产生的故障原因是（　　） A.导线开路 B.开关断开 C.灯泡与灯座接触不良 D.电流表损坏 3.如图 2 所示的电路中，电源电压为 6V，当开关 S 接通后，灯泡 L1 和 L2 都不亮，用电压表测得各部分电压是Ｕ ab＝6V，Ｕ ad＝0V，Ｕ cd＝ 6V， 由此可判定（ ） 图2 A.L1 和 L2 的灯丝都烧断了 C.L2 的灯丝烧断了 B.L1 的灯丝烧断了 D.变阻器 R 断路 4.在图 3 中，当开关 K 闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为 4 伏。 过了 2 分钟，电压表示数为 0，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请 分 析造成这种情况的原因可能有：_________________________。 图3 5.在图 4 所示的电路中，电源电压不变。闭合开关 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 图 5-1 图4 ） 图 5-2 【练】在图 5-1 所示的电路中,电源电压不变。闭合开关 K，电路正常工作。一段时间后，发现其中一个 电压表示数变大，则 （ ） A.灯 L 可能变亮 B.灯 L 亮度可能不变 C.电阻 R 可能断路 D.电阻 R 可能短路 【练】在图 5-2 示的电路中，电源电压不变。闭合开关 K 后，灯 L1、L2 都发光，—段时间后，其中的一 盏灯突然变亮，而电压表 Vl 的示数变小，电压表 V2 的示数变大，则产生这一现象的原因是( A.灯 L1 断路 B.灯 Ll 短路 C.灯 L2 断路 ) D.灯 L2 短路 6．如图 6 所示，闭合开关 S，发现灯泡 L1 亮，L2 不亮，电压表有示数。调节变阻器滑片 P，L1 变亮，L2 始终不亮，出现这一现象的原因可能是 （　 　） B．灯泡 L1 短路 A．滑动变阻器断路 C．灯泡 L2 短路 D．灯泡 L2 比 L1 灯丝的电阻小得多 图8 图7 图6 7.小华用相同的小灯泡 L1、L2 连成图 7 示实验电路，闭合开关 S 后，发现 L1 不发光、L2 发光，电压表有 示数、电流表示数为零，则造成这种现象的原因可能是（　 ） A．灯 L1 短路 B．灯 L1 断路 C．灯 L2 短路D．S 接触不良 8. 如图 8 所示，开关 S 闭合后电灯不亮，为了检查电路的故障，用电压表进行测量，发现 Uac＝3.0 V， Uab＝0 V，Ubc＝3.0 V，则电路故障可能是（　　） A.灯 L 断路 B.开关 S 断路 C.滑动变阻器 R 短路 D.灯 L 短路或滑动变阻器 R 断路 9. 如图 9 所示电路，闭合开关，甲乙两灯均发光，两电表均有示数．过一会儿，两个灯泡突然都熄灭， 一只电表示数增大，另一只电表示数减小为零．造成此现象的原因可能是 （ ） A. 甲灯短路 B. 乙灯短路 C. 甲灯断路 D. 乙灯断路 图 10 图9 图 11 10. 如图 10 所示电路，开关闭合后，两灯都不亮，用一根导线连接 a、b 两点后，两灯仍不亮，再用这 根导线连接 b、c 两点后，两灯还是不亮：仍然用这根导线连接 b、d 两点后，灯 L1 亮而灯 L2 不亮， 假设故障是下列中的一个，那么故障可能是(　　) A. 灯 L1 断路 4 B. 灯 L1 短路 C. 灯 L2 断路 D. 开关的接线柱处断开 　　 11. 在探究串联电路电压特点的实验中，小红按图 11 正确连接好电路，闭合开关后发现两电压表指针偏 转角度相同．为寻找电路故障，小红用一根检测导线分别并联在灯 L1 或 L2 的两端，发现两电压表指针 所指位置没有任何变化．由此可以推断(　　) A. L1 一定短路 B. L2 一定断路 C. L1 短路，同时 L2 断路 D. 检测导线一定断路 课后研习 1.如图 1 是“用变阻器改变灯泡亮度”的实验电路，闭合开关后灯不亮，已经确定由于灯泡断路或短路引 起的．下列判断灯泡故障的方法中可行的是（　　） A．把电流表接在 ac 两点间，滑动变阻器滑片移到最左端，闭合开关 s B．把电流表接在 bc 两点间，滑动变阻器滑片移到最右端，断开开关 s C．把电流表接在 bd 两点间，滑动变阻器滑片移到最右端，闭合开关 s D．把电流表接在 bd 两点间，滑动变阻器滑片移到最左端，断开开关 s 图1 2.（1）当闭合开关，灯泡不亮，请在表格中填写简单的检修方法 故障现象 灯泡不亮 可能原因 示例：灯泡的灯丝断了 电路中导线断了 电池没电了 检修方法 换灯泡 图2 （2）如图 2 所示一个封闭电路盒，盒面上有两个灯泡和一个开关，它们的电路连接情况不可见，闭 合开 关，两个小灯泡同时发光：断开开关，两个小灯泡同时熄灭，不打开盒子，也不借助其它器材．请设 计一个简单的方法，判断它们是串联还是并联． 3.如图 3 所示的电路中，开关 S 闭合后，由于电阻发生短路或者断路故障， 电压表和电流表的读数都增大，则肯定出现了下列那种故障？（ ） A.R1 短路 B.R2 短路 C.R3 短路 D.R1 断路 图3 4.如图 4 测定小灯泡电阻实验电路图。下面是同学们在实验过程中出现的一 些 情况，请你分析出现这些情况的可能原因： (1)连接好电路，闭合开关，小灯泡不亮，接下来的操作是： ； 图4 (2) 连接好电路，闭合开关，小灯泡微亮，电流表有示数，电压表无示数的原因是： ； (3)连接好电路，闭合开关后，小灯泡不亮，且电流表无示数， 电压表有示数: ； (4)连接好电路，闭合开关后，小灯泡不亮，且电流表有示数，电压表无示数: ； ； (5)若发现灯不亮，电流表有示数，电压表有示数，则你认为可能原因是： (6 移动滑片发现电流表和电压表都有示数且不变，小灯泡始终都较亮，原因: ； ； (7)移动滑片发现电流表和电压表都有示数且不变，小灯泡始终都比较暗，原因是: ； (8)移动滑片，发现电流表示数增大时，电压表示数却减小: 5. 如图 5 所示，L1、L2 完全相同，闭合开关 S，只有一盏灯发光且只有一个电表有 示数，其故障可能是（ ） A.L1 短路　　 B.L2 短路 C.L1 断路 D.L2 断路 图5 6.如图 6 所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，灯不亮，电流表有示数，电压表没有示数．则电路的故 障情况可能是(　　) A. 灯 L 断路 B. 灯 L 短路 C. 电阻 R 断路 图6 D. 电阻 R 短路 图7 图8 7. 如图 7 所示，闭合开关 S，发现灯泡 L1 亮，L2 不亮．调节变阻器滑片 P，L1 变亮，L2 始终不亮，出现 这一现象的原因可能是(　　) A. 滑动变阻器断路　 B. 滑动变阻器短路 C. 灯泡 L