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七年级科学上册 核心概念专题集训
专题8 电路故障分析 参考答案及解析
一、电路故障类型：
1.电路状态：
（1）断路 某处断开，电路中没有电流。例如开关断开、导线断、灯丝断、导线与接线柱接触不良、滑动变阻器的滑片接触不良等。
（2）短路 分为电源短路、用电器短路，开关短路等。
例1 如图所示电路，闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是（　　）
A．L1断路 B．L1短路
C．L2断路 D．L2短路
练1 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路中有一个电表的示数突然变大，电阻R1或R2有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是（ ）
A. 一定是R1短路 B. 一定是R2短路
C. 可能是R1断路 D. 可能是R2断路
2.电路连接方式：
（1）串联电路 如灯泡都不亮，且电路中只有一个故障。分析故障应该是断路，将导线并到任意两点，并入之后有灯亮，则故障应该是并入位置发生断路。
（2）并联电路
①短路 并联一短都短。一个灯泡短路，另一个灯泡也短路，电源也短路。其中将电源短路的导线中，电流非常大。
②断路：两灯泡任意一个灯泡断路，当前断路支路电流变为0。另一条支路电流不变，干路电流变
小（等于没断的那条支路的电流）。
例2 小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯不发光，发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（ ）
A. 电流表断路 B. 电压表短路 C. 灯断路 D. 灯短路
练2 在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，闭合开关后，电压表示数为U0。若电路中只有一处故障且只发生在小灯L或电阻R处。
①电路中出现的故障可能是： ；
②为了确定故障，现用一个完好的电阻R0替换电阻R。请根据以上信息，写出小灯发光情况、替换前后电压表示数的变化情况及相对应的故障。
二、电路故障的判断方法：
1.根据电表示数变化判断
例3 用如图电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（　　）
A．①②之间断路 B．①②之间短路 C．②③之间断路 D．②③之间短路
练3 小明在测小灯泡电阻的实验时（图中电流表、电压表未画出）发现小灯泡突然不亮了，为寻找原因，他想进行了如下操作，并画出思维导图，请将小明的分析过程补充完整。
2.根据用电器工作状态变化判断
例4 如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（　　）
A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
练4 如图所示的电路中，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A的示数为 。
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。
三、电路故障的检测方法：
1.电表检测法
电流表示数 存在故障 电压表示数 具体故障位置
无示数 断路 无示数 与电压表并联以外的电路断路
有示数 与电压表并联的电路断路
有示数 短路 无示数 与电压表并联的电路短路
有示数 与电压表并联以外的电路短路
2.导线检测法 电路中无电流或灯泡不发光：将导线接在两点间，如果电路中有电流（或电路中灯泡发光了），说明导线并联两点间断路。
例5 如图所示电路，闭合开关S，两只小灯不亮。小蒋查看了电源、电灯、开关和接线柱连接都没问题， 估计是某导线断路了。小蒋将电表的正接线柱与电源的正极a相连，再将电表的负接线柱分别与其它接线柱相连。下列有关检测的推断正确的是（ ）
A.若电流表接在ad两端时，灯亮，则导线cd一定断路
B.若电流表接在ae两端时，灯亮，则导线ab一定断路
C.若电压表接在af两端时，示数为3V，则导线gh一定断路
D.若电压表接在ag两端时，示数为0 V，则导线gh一定断路
练5 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，电流表A的示数变小，电压表V的示数不变，然后将电流表A与电阻R2对换，发现电流表的示数再次变小。若故障只发生在电阻R1、R2上，则（ ）
A.R1一定断路 B.R2一定断路 C.R1可能断路 D.R2可能断路
四、电路故障的几种解题方法：
1.简化（等效）电路法
（1）电压表串入串联电路：电压表示数等于电源电压。
（2）电流表并入并联电路：电路短路。
（3）复杂电路画等效电路图
2. 表格法
（1）串联电路故障分析
A表 V1表 V2表
R1断路
R2断路
R1短路
R2短路
R1断路且R2短路
R2断路且R1短路
R1、R2均断路
注：①电流表A有示数，一定是仅一个用电器发生短路；A表无示数，往往是用电器发生断路（一个或两个）；
②电压表V有示数，往往是“内断外短”，即与电压表并联的用电器断路或外面的另一用电器短路；电压表 V无示数，往往是“内短外断”，即与电压表并联的用电器短路或外面的另一用电器断路。
A表 V1表 V2表
R1断路 0↓ U总↑ 0↓
R2断路 0↓ 0↓ U总↑
R1短路 ↑ 0↓ U总↑
R2短路 ↑ U总↑ 0↓
R1断路且R2短路 0↓ U总↑ 0↓
R2断路且R1短路 0↓ 0↓ U总↑
R1、R2均断路 0↓ * *
*两个均断路情况下，如果只有一个电压表测某个电阻，则该电压表示数为0；若如图所示接两个电压表且电压表量程相同时，则每个电压表的示数均为U总/2，但这种情况超纲。
（2）并联电路故障分析
A1 A2 A V
R1断路
R2断路
R1、R2均断路
注：并联电路中：①电压表V的示数不变；②各支路的电流互不影响；③只能发生断路。
A1 A2 A V
R1断路 0↓ → ↓ →
R2断路 → 0↓ ↓ →
R1、R2均断路 0↓ 0↓ 0↓ →
例6 在如图所示的电路中，灯L或电阻R可能出现了故障，开关S闭合后，只有一个电表指针发生偏转，则：
（1）若灯L发光，一定是____________；
（2）若灯L不发光，一定是_____________。
练6 在如图所示的电路中，电源电压为U保持不变。闭合开关前后，电压表指针的位置不变，灯L始终不亮。已知故障只发生在电阻R、灯L上，现用一个完好的灯L′替换灯L，请根据灯L′的发光情况进行判断：
（1）如果灯L′发光，则可能存在的故障是____________；
（2）如果灯L′不发光，则可能存在的故障是_____________。
例7 在图所示的电路中，电源电压保持不变，开关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。
练7 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。已知电阻R1、R2中的一个或两个同时发生断路故障，且其他元件均保持完好。现将一个完好的电流表接入电路，利用开关S的开闭排查出所有可能的故障情况，电流表应接入电路中______处（选填“a”“b”或“c”），写出现象及其对应的故障_______________。
【跟踪训练】
1.在进行“探究串联电路电压特点”实验时，某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（　　）
A. 如果只有灯泡L1断路，则开关闭合后电压表示数为零
B. 如果只有灯泡L2断路，则开关闭合后电压表示数为零
C. 开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2断路
D. 开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，一定是灯泡L2短路
2.如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。假设导线连接良好，电路只有一处故障。则电路中 故障是（　　）
A. 开关S断路 B. 小灯泡L断路 C. 滑动变阻器R短路 D. 滑动变阻器R断路
3.如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时，两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是
A.小灯泡L1断路
B.小灯泡L2断路
C.开关S断路
D.小灯泡L2短路
4．在如图所示的电路中，电源电压为U0且保持不变，闭合开关S，小灯L不发光。若电路中仅有一处故障，且只发生在L、R上。
(1)若电压表示数为0，则故障为 ；
(2)若电压表示数不为0，为进一步确认故障情况，可将电压表从原来位置改为并联在 两点（选填“ab”、“bc”或“ac”）来检测。请写出检测时必要的操作以及电压表示数和相对应的故障。
5．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，某一个电表的示数突然变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻或上。为了确定故障的具体情况，有如下两种操作方式：
A：将电流表A与电阻位置互换； B：将电流表A与电阻位置互换。
请写出选取操作 （选填“A”或“B”）后，电压表V与电流表A的示数变化情况及相应的故障： 。
6．小科同学按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，电压表 V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示。造成这一现象的原因可能是（　　）
A．L1 开路
B．L2 短路
C．V1和 V2所选量程不相同，L1短路
D．V2和V2所选量程不相同，电路各处完好
7.如图所示，电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。
（1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是_________。
8．如图是某同学制作的一个“电子秤”，能在电压表上读出秤盘上所放物体的重力大小。
（1）当秤盘不放重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将___________（选填“变大”“变小”或“不变”，下同），电路中的电流将___________；
（2）使用一段时间后，在秤盘上放1牛重的钩码时，表盘读数比1牛大；换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象的原因可能是___________。
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
9．某学生在做测定小灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（　　）
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡短路 D．灯泡的钨丝断了
10.如图，闭合开关时，发现电压表、电流表的指针都没有偏转；断开开关，将L1和L2从灯座上拧下，互换位置安装后，再次闭合开关，发现电流表指针仍不动，但电压表却有明显偏转。则该电路故障可能是（　　）
A．L1灯丝断开 B．L2灯泡与灯座接触不良
C．电流表开路 D．电源接线脱落
11．在图所示的电路中，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。
①电路中的故障可能是 ；
②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 。
12．如下图所示的电路中，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个发生故障，小浦为研究故障的原因，特地设计了两个方案：
方案一：通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因，写出开关S闭合后，电流表示数变化情况及对应故障 。
方案二：用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障，可选用的电阻R0的阻值 。
A．R0>R1 B．R0=R1 C．R013.在如图所示的实验电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数但无明显变化 电流表有示数并且有变化，小灯泡不亮。则可能的故障原因是（ ）
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡短路
C. 变阻器短路 D. 变阻器断路
14．图所示为可调光台灯内部简化电路，其中电源电压为U0且保持不变。
（1）闭合开关S，无论怎么移动滑片P，灯L始终不发光。若电路中仅有一处故障，且只发生在滑动变阻器R或灯L上。请判断该电路中存在的故障可能是 ；
A．R断路 B．R短路 C．L断路 D．L短路
（2）为进一步判断故障情况，小李在电路中MN之间接入一个电压表。你认为小李的方案是否可行。若不可行，请说明理由；若可行，请写出对开关S的操作、电压表示数及对应的故障 。
15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，两电表中至少有一个电表示数会发生变化。若电路中仅有一处故障，且只发生在R1、R2上，根据以上信息，写出闭合开关S前后电流表和电压表示数的变化情况及对应的故障。 。
16．如图所示的电路中，电源电压为U，闭合电键S，发现两电表指针的位置均不变，已知故障只发生在电阻R1或R2上，请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障。
① ；② ；
17.如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V，若故障只有一个，则可能是（　　）
A. 电源没电 B. 开关断路 C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
18.小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是　 　 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为　 。
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七年级科学上册 核心概念专题集训
专题8 电路故障分析 参考答案及解析
一、电路故障类型：
1.电路状态：
（1）断路 某处断开，电路中没有电流。例如开关断开、导线断、灯丝断、导线与接线柱接触不良、滑动变阻器的滑片接触不良等。
（2）短路 分为电源短路、用电器短路，开关短路等。
例1：如图所示电路，闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是（　　）
A．L1断路 B．L1短路
C．L2断路 D．L2短路
【答案】C
【解析】图中两灯泡串联，闭合开关S后，发现两灯泡均不亮，电流表示数为零，说明电路中有断路故障；电压表测L2两端电压，其示数等于电源电压，说明电压表能连接到电源两端，则断路的位置出现在与电压表并联的部分电路，即L2断路。
练1：如图所示，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路中有一个电表的示数突然变大，电阻R1或R2有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是（ ）
A. 一定是R1短路 B. 一定是R2短路
C. 可能是R1断路 D. 可能是R2断路
【答案】D
2.电路连接方式：
（1）串联电路 如灯泡都不亮，且电路中只有一个故障。分析故障应该是断路，将导线并到任意两点，并入之后有灯亮，则故障应该是并入位置发生断路。
（2）并联电路
①短路 并联一短都短。一个灯泡短路，另一个灯泡也短路，电源也短路。其中将电源短路的导线中，电流非常大。
②断路：两灯泡任意一个灯泡断路，当前断路支路电流变为0。另一条支路电流不变，干路电流变
小（等于没断的那条支路的电流）。
例2：小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯不发光，发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（ ）
A. 电流表断路 B. 电压表短路 C. 灯断路 D. 灯短路
【答案】B
【解析】
A．若为电流表断路，则两灯泡串联的电流中都没有电流，灯、都不发光，电流表将无示数，故A不符合题意；
B．若为电压表短路，则也被短路，则电路中依然有电流，灯不发光，发光，电流表有示数，电压表短路会导致电压表无示数，故B符合题意；
C．若为灯断路，则两灯泡串联的电流中都没有电流，灯、都不发光，电流表无示数，故C不符合题意；
D．若为灯短路，则电路中依然有电流，灯不发光，发光，电流表有示数，此时电压表测量电源电压，电压表有示数，故D不符合题意。
故选B。
练2 在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，闭合开关后，电压表示数为U0。若电路中只有一处故障且只发生在小灯L或电阻R处。
①电路中出现的故障可能是： ；
②为了确定故障，现用一个完好的电阻R0替换电阻R。请根据以上信息，写出小灯发光情况、替换前后电压表示数的变化情况及相对应的故障。
【答案】 电阻R断路或灯泡L短路 见解析
【解析】
①由电路图可知R和L串联，电压表测量的是R两端的电压。闭合开关，如果电阻R断路，电压表与电源的两端相连，电压表测量电源电压为U0；如果电阻R短路，电压表示数为0；如果L断路，电压表不能接到电源两端，示数为0；如果L短路，电压表与电源的两端相连，电压表测量电源电压，为U0，所以电路中出现的故障可能是R断路或灯泡L短路。
②用一个完好的电阻R0替换电阻R，若灯泡L发光，电压表示数变小，则电阻R断路；若灯泡L不发光，电压表示数不变仍为U0，则L短路。
二、电路故障的判断方法：
1.根据电表示数变化判断
例3 用如图电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（　　）
A．①②之间断路 B．①②之间短路 C．②③之间断路 D．②③之间短路
【答案】C
【解析】根据图片可知，此时电压表的示数接近电源电压3V，而电流表的示数几乎为零。
A．①②之间断路时，整个电路被切断，此时没有电流经过电流表和电压表，所以它们的示数都是零，故A不符合题意；
B．①②之间短路，那么电流表的示数为零，此时电压表测量电阻两端的电压，电压表的示数小于电源电压3V，故B不符合题意；
C．②③之间断路时，电压表串联在电路中，因为电压表的内阻很大，所以它几乎分得全部电压，示数接近3V，但是电路电流很小，则电流表示数几乎为零，故C符合题意；
D．②③之间短路时，电压表同时被短路，则它的示数为零，电路是通路，电流表有示数，故D不符合题意。
练3 小明在测小灯泡电阻的实验时（图中电流表、电压表未画出）发现小灯泡突然不亮了，为寻找原因，他想进行了如下操作，并画出思维导图，请将小明的分析过程补充完整。
【答案】①L短路 （小灯泡短路）
②R断路（除小灯泡以外的电路中某处断路，比如导线接触不良）
【解析】在电路中串联电流表，
（1）如果电流表有示数，那么说明电路没有发生断路，即电流从灯泡附近经过却没有经过灯泡，因此应
该为L短路；
（2）如果电流表没有示数，那么说明电路发生短路。再将电压表并联在灯泡两端，
①如果电压表的示数为0V，那么说明断路没有发生在灯泡这里，肯定是定值电阻R断路；
②如果电压表的示数为3V，那么说明电压表与电源两极之间连接完好，即肯定是灯泡断路。
2.根据用电器工作状态变化判断
例4 如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（　　）
A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
【答案】 D
【解析】两灯串联，电流表测电流，电压表测L2电压，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，可能发生断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表和电源连接，可能是L2断路，ABC不符合题意，D符合题意。
练4 如图所示的电路中，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A的示数为 。
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 A1示数为0，A示数为I A1示数为I，A示数为I
【解析】由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路中的电流，电阻R1、R2的阻值相等，并联电路中各个支路的电压相等，根据可知通过两个电阻的电流相等，即
I2=I1=I
电流A的示数为I总=I1+I2=I+I=2I
如果A1示数为0，可能电路中出现断路，A示数为I，说明R2支路完好，R1断路。
如果A1示数为I，说明R1支路完好，A示数为I，说明电流表A只测量通过R1的电流，R2断路。
三、电路故障的检测方法：
1.电表检测法
电流表示数 存在故障 电压表示数 具体故障位置
无示数 断路 无示数 与电压表并联以外的电路断路
有示数 与电压表并联的电路断路
有示数 短路 无示数 与电压表并联的电路短路
有示数 与电压表并联以外的电路短路
2.导线检测法 电路中无电流或灯泡不发光：将导线接在两点间，如果电路中有电流（或电路中灯泡发光了），说明导线并联两点间断路。
例5 如图所示电路，闭合开关S，两只小灯不亮。小蒋查看了电源、电灯、开关和接线柱连接都没问题， 估计是某导线断路了。小蒋将电表的正接线柱与电源的正极a相连，再将电表的负接线柱分别与其它接线柱相连。下列有关检测的推断正确的是（ ）
A.若电流表接在ad两端时，灯亮，则导线cd一定断路
B.若电流表接在ae两端时，灯亮，则导线ab一定断路
C.若电压表接在af两端时，示数为3V，则导线gh一定断路
D.若电压表接在ag两端时，示数为0 V，则导线gh一定断路
【答案】D
【解析】A选项，电流表接在ad两端时，灯亮，可能bc断路，故A错；B选项，电流表接ae两端时，灯亮，可能bc断路，可能ed断路，可能cd断路，故B错；C选项，电压表接af两端时，示数为3V，则导线gh一定是好的，故C错误。.
练5 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，电流表A的示数变小，电压表V的示数不变，然后将电流表A与电阻R2对换，发现电流表的示数再次变小。若故障只发生在电阻R1、R2上，则（ ）
A.R1一定断路 B.R2一定断路 C.R1可能断路 D.R2可能断路
【答案】B
【解析】互换后电路图如下图所示，R1被电流表短路，实际上就变成只有一个电阻R2的简单电路。具体分析如下表：
互换前电流表示数 互换后电流表示数
R1断路 I2 I2
R2断路 I1 0
R1和R2均断路 0 0
综合所有情况可知：互换后电流表示数再次变小只能是R2断路，R1是好的。所以选B。
四、电路故障的几种解题方法：
1.简化（等效）电路法
（1）电压表串入串联电路：电压表示数等于电源电压。
（2）电流表并入并联电路：电路短路。
（3）复杂电路画等效电路图
2. 表格法
（1）串联电路故障分析
A表 V1表 V2表
R1断路
R2断路
R1短路
R2短路
R1断路且R2短路
R2断路且R1短路
R1、R2均断路
注：①电流表A有示数，一定是仅一个用电器发生短路；A表无示数，往往是用电器发生断路（一个或两个）；
②电压表V有示数，往往是“内断外短”，即与电压表并联的用电器断路或外面的另一用电器短路；电压表 V无示数，往往是“内短外断”，即与电压表并联的用电器短路或外面的另一用电器断路。
A表 V1表 V2表
R1断路 0↓ U总↑ 0↓
R2断路 0↓ 0↓ U总↑
R1短路 ↑ 0↓ U总↑
R2短路 ↑ U总↑ 0↓
R1断路且R2短路 0↓ U总↑ 0↓
R2断路且R1短路 0↓ 0↓ U总↑
R1、R2均断路 0↓ * *
*两个均断路情况下，如果只有一个电压表测某个电阻，则该电压表示数为0；若如图所示接两个电压表且电压表量程相同时，则每个电压表的示数均为U总/2，但这种情况超纲。
（2）并联电路故障分析
A1 A2 A V
R1断路
R2断路
R1、R2均断路
注：并联电路中：①电压表V的示数不变；②各支路的电流互不影响；③只能发生断路。
A1 A2 A V
R1断路 0↓ → ↓ →
R2断路 → 0↓ ↓ →
R1、R2均断路 0↓ 0↓ 0↓ →
例6 在如图所示的电路中，灯L或电阻R可能出现了故障，开关S闭合后，只有一个电表指针发生偏转，则：
（1）若灯L发光，一定是____________；
（2）若灯L不发光，一定是_____________。
【解析】R短路；R断路。（灯L或电阻R出现故障，由“或”可知一定是单故障）
A表 V表 灯的亮灭
R短路 有 0 亮
R断路 0 有 灭
L短路 有 有 灭
L断路 0 0 灭
由表可知：灯亮，则一定是R短路；灯不亮，且只有一个电表有示数的情况是R断路。
练6 在如图所示的电路中，电源电压为U保持不变。闭合开关前后，电压表指针的位置不变，灯L始终不亮。已知故障只发生在电阻R、灯L上，现用一个完好的灯L′替换灯L，请根据灯L′的发光情况进行判断：
（1）如果灯L′发光，则可能存在的故障是____________；
（2）如果灯L′不发光，则可能存在的故障是_____________。
【解析】电阻R、灯L，中间“、”不是“或”的意思，可以是双故障。
闭合前V 闭合后L L L′
R断路 U U 不亮 不亮
L断路 0 0 不亮 亮
R短路 U 0 亮 亮
L短路 U U 不亮 亮
R断路且L短路 U U 不亮 不亮
L断路且R短路 0 0 不亮 亮
R、L均断路 0 0 不亮 不亮
（1）合闭合开关前后不发生变化的，且L′发光的L断路、L短路、L断路且R短路；
（2）符合闭合开关前后不发生变化的且L′不发光，R断路、R断路且L短路、R、I均断路。
例7 在图所示的电路中，电源电压保持不变，开关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。
【解析】
A1 A2
R1断路 0 2I0
R2断路 I0 0
答：当A1为0，A2为2I0，R1断路；当A1为I0，A2为0，R2断路。
练7 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。已知电阻R1、R2中的一个或两个同时发生断路故障，且其他元件均保持完好。现将一个完好的电流表接入电路，利用开关S的开闭排查出所有可能的故障情况，电流表应接入电路中______处（选填“a”“b”或“c”），写出现象及其对应的故障_______________。
【解析】因为通过开关断开闭合，只接a点，只能知道R1的情况；只接c点，只能知道R2的情况；b点可以知道R1和R2的情况，故电流表接在b点。故障情况及开关开闭后的电流表示数情况如下表所示：
A1 A2
R1断路 I2 I1
R2断路 0 I1
R1和R2均断路 0 0
答：当开关开闭都有示数，且示数不变，则R1断路；当开关断开时无示数，闭合后有示数，则R2断路；当开关断开闭合都无示数，R1和R2均断路。
【跟踪训练】
1.在进行“探究串联电路电压特点”实验时，某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（　　）
A. 如果只有灯泡L1断路，则开关闭合后电压表示数为零
B. 如果只有灯泡L2断路，则开关闭合后电压表示数为零
C. 开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2断路
D. 开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，一定是灯泡L2短路
【答案】B
【解析】
A．如果灯泡L1断路，则电压表将串联在电路中，电压表的示数接近于电源电压，故A错误；
B．如果只有灯泡L2断路，则电路中没有电流通过，所以开关闭合后电压表示数为零，故B正确；
C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2短路，如果灯泡L2断路，则灯泡L1、L2都不亮，故C错误；
D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，可能是灯泡L2短路，也可能是灯泡L1断路，故D错误。
故选B。
2.如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。假设导线连接良好，电路只有一处故障。则电路中 故障是（　　）
A. 开关S断路 B. 小灯泡L断路 C. 滑动变阻器R短路 D. 滑动变阻器R断路
【答案】B
3.如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时，两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是
A.小灯泡L1断路
B.小灯泡L2断路
C.开关S断路
D.小灯泡L2短路
【答案】C
4．在如图所示的电路中，电源电压为U0且保持不变，闭合开关S，小灯L不发光。若电路中仅有一处故障，且只发生在L、R上。
(1)若电压表示数为0，则故障为 ；
(2)若电压表示数不为0，为进一步确认故障情况，可将电压表从原来位置改为并联在 两点（选填“ab”、“bc”或“ac”）来检测。请写出检测时必要的操作以及电压表示数和相对应的故障。
【答案】(1)小灯L断路 (2) ab 见解析
【解析】
（1）小灯L不发光，说明电路存在断路，若电压表示数为0，说明电压表到电源两极有断路，则故障为L断路。
（2）[1][2]若电压表示数不为0，说明L没有断路，R也没有短路，故障原因可能是L短路或者R断路；将电压表从原来位置改为并联在ab两点，若电压表无示数，原因是R断路；若电压表有示数，原因是L短路。
5．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，某一个电表的示数突然变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻或上。为了确定故障的具体情况，有如下两种操作方式：
A：将电流表A与电阻位置互换； B：将电流表A与电阻位置互换。
请写出选取操作 （选填“A”或“B”）后，电压表V与电流表A的示数变化情况及相应的故障： 。
【答案】 A/B 见解析
【解析】根据电路图知，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压，根据电源电压不变，电压表示数不变，而某一个电表的示数突然变大，说明电流表示数变大，则电路中只可能是短路故障，且只发生在电阻R1或R2上；
操作A：将电流表A与电阻R1位置互换，电压表测量R2的电压，电压表V示数变小，电流表A示数不变，电阻R2短路；电压表V示数不变，电流表A示数不变，电阻R1短路。
操作B：将电流表A与电阻R2位置互换，电压表测量R1的电压，电压表V示数变小，电流表A示数不变，电阻R1短路；电压表V示数不变，电流表A示数不变，电阻R2短路。
所以选取操作A时；电压表V与电流表A的示数变化情况及相应的故障：电压表V示数变小，电流表A示数不变，电阻R2短路；电压表V示数不变，电流表A示数不变，电阻R1短路。
所以选取操作B时；电压表V与电流表A的示数变化情况及相应的故障：电压表V示数变小，电流表A示数不变，电阻短路；电压表V示数不变，电流表A示数不变，电阻短路。
6．小科同学按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，电压表 V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示。造成这一现象的原因可能是（　　）
A．L1 开路
B．L2 短路
C．V1和 V2所选量程不相同，L1短路
D．V2和V2所选量程不相同，电路各处完好
【答案】D
【解析】
A、若 L1开路，则 V2没有示数，V1测的是电源电压，有示数，A 不符合题意。
B、若L2短路，则 V2没有示数，V1测的是电源电压，有示数，B不符合题意。
C、若L1短路，则 V1和V2都测量 L2两端的电压，所用量程不同时，指针位置不可能完全一样，C不符合题意。
D、电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是 L2两端的电压，两表指针位置一样，说明 V1用的是大量程，V2用的是小量程，D符合题意。
故答案为：D。
7.如图所示，电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。
（1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是_________。
【答案】变小 R1断路或R2短路
【解析】
(1)定值电阻R1与变阻器R2串联。当变阻器的滑片向右调至中点时，变阻器R2的阻值变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，电压表V2的示数肯定会变小。
(2)当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是：R1断路或R2短路。
8．如图是某同学制作的一个“电子秤”，能在电压表上读出秤盘上所放物体的重力大小。
（1）当秤盘不放重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将___________（选填“变大”“变小”或“不变”，下同），电路中的电流将___________；
（2）使用一段时间后，在秤盘上放1牛重的钩码时，表盘读数比1牛大；换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象的原因可能是___________。
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
【答案】变大 不变 A
【解析】
（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测量a、P之间电阻两端的电压。由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以R2始终以最大阻值接入电路，则滑片P移动时，电路中的总电阻一直不变，在电源电压一定时，由欧姆定律可知，电路中的电流保持不变，当秤盘上所放钩码个数增多时，滑片P向下移动，电压表所测的a、P间的电阻增大，在电路中电流不变时，由U=IR可知，aP两端的电压变大，即电压表的示数变大。
（2）由题知，一段时间后，电压表表盘的读数比标注的值要大，且换不同重的钩码反复实验，每次读数
都不同；因两个电阻串联，电压表有示数（且物重不同时电压表示数不同），说明电路是通路，所以电阻R1和电阻R2不可能断路，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压，在秤盘放1牛重的钩码时，表盘读数比1牛大，即电压表示数变大，根据U=IR可知电路中电流变大，说明电路的电阻变小，因此R1或R2出现短路，如果R2短路，电压表示数为0，不符合题意，所以故障只能是R1短路，故A符合题意，BCD不符合题意。
9．某学生在做测定小灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（　　）
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡短路 D．灯泡的钨丝断了
【答案】C
【解析】
AB.滑动变阻器接触不良或开关接触不良时，整个电路断路，那么电压表和电流表都没有示数，故A、B不合题意；
C.小灯泡短路时，电压表也被短路，则电压表没有示数，但是电流表仍然有示数，故C符合题意；
D.灯泡的钨丝断了，电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此电流表的示数为零，故D不合
题意。故选C。
10.如图，闭合开关时，发现电压表、电流表的指针都没有偏转；断开开关，将L1和L2从灯座上拧下，互换位置安装后，再次闭合开关，发现电流表指针仍不动，但电压表却有明显偏转。则该电路故障可能是（　　）
A．L1灯丝断开 B．L2灯泡与灯座接触不良
C．电流表开路 D．电源接线脱落
【答案】B
【解析】
A．灯泡L1断路，两灯都不亮，电流表无示数，但电压表测量电源电压有示数；将灯泡L1和L2位置对调，电流表、电压表都无示数，故A不符合题意。
B．L2灯泡与灯座接触不良，则刚开始电路为断路，电压表和电流表都没有示数；将等对调之后，电压串联进电路中，电压表有示数，电流表没有示数，故B符合题意。
C．若电流表开路，则无论是否对调灯的位置，电压表示数始终为0，故C不符合题意。
D．电源接线处松脱，无论是否对调灯的位置，电压表始终不能接在电源上，示数为0，故D不符合题意。
11．在图所示的电路中，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。
①电路中的故障可能是 ；
②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 。
【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】由图可知，R1R2并联，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。发现只有一个电流表的指针发生偏转，说明某条支路断路，又因为电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障，所以故障可能是电阻R1断路或变阻器R2断路。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A2的示数后来发生了改变，其原因是变阻器的一部分电阻丝（左边）发生断路，当滑片滑过断路处后便能正常工作。
12．如下图所示的电路中，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个发生故障，小浦为研究故障的原因，特地设计了两个方案：
方案一：通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因，写出开关S闭合后，电流表示数变化情况及对应故障 。
方案二：用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障，可选用的电阻R0的阻值 。
A．R0>R1 B．R0=R1 C．R0【答案】 闭合开关后移动滑片，电流表变化，则故障为R1断路；闭合开关后移动滑片，电流表不变，则故障为R2断路 AB
【解析】
[1]闭合开关后移动滑片，电流表变化，则故障为R1断路；闭合开关后移动滑片，电流表不变，则故障为R2断路。
[2]若定值电阻R1断路，用R0替换R1时，由电阻的并联可知电路的总电阻将变小，则由欧姆定律可知电流表A的示数将变大； 若变阻器R2断路，用R0替换R1时，如果R0等于R1，则电流表A的示数不变；如果R0大于R1，由欧姆定律可知电流表A的示数将变小；如果R0小于R1，由欧姆定律可知电流表A的示数将变大； 综上可知，如果选用的电阻R0小于R1，当出现电流表A的示数变大时，可能是R1断路，也可能R2断路，则利用该电阻不能准确判断电路故障；所以，选用的电阻R0的阻值应大于或等于R1，才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障。
故选AB。
13.在如图所示的实验电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数但无明显变化 电流表有示数并且有变化，小灯泡不亮。则可能的故障原因是（ ）
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡短路
C. 变阻器短路 D. 变阻器断路
【答案】B
14．图所示为可调光台灯内部简化电路，其中电源电压为U0且保持不变。
（1）闭合开关S，无论怎么移动滑片P，灯L始终不发光。若电路中仅有一处故障，且只发生在滑动变阻器R或灯L上。请判断该电路中存在的故障可能是 ；
A．R断路 B．R短路 C．L断路 D．L短路
（2）为进一步判断故障情况，小李在电路中MN之间接入一个电压表。你认为小李的方案是否可行。若不可行，请说明理由；若可行，请写出对开关S的操作、电压表示数及对应的故障 。
【答案】 ACD 见解析
【解析】
（1）A．由图知，灯泡与R串联接入电路中，若R断路则电路断路，小灯泡不发光，故A符合题意；
B．由图知，灯泡与R串联接入电路中，若R短路，则电路为灯泡的简单电路，此时小灯泡会发光，故B不符合题意；
C．由图知，灯泡与R串联接入电路中，若灯泡L断路 ，则电路断路，小灯泡不发光，故C符合题意；
D．由图知，灯泡与R串联接入电路中，若灯泡L被短路 ，小灯泡不发光，故D符合题意。
故选ACD。
（2）由题意知，在MN间接入电压表，即在灯泡两端并联一个电压表，闭合开关后，若电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，故障是R短路或L断路；若电压表无示数，说明R断路或L短路，所以无法判定故障，所以该方案不能判断故障情况。
15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，两电表中至少有一个电表示数会发生变化。若电路中仅有一处故障，且只发生在R1、R2上，根据以上信息，写出闭合开关S前后电流表和电压表示数的变化情况及对应的故障。 。
【答案】电压表示数不变，电流表示数变大：R1短路；电流表示数变大，电压表示数变小：R2短路
【解析】电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上，可分四种情况（电阻R1断路、电阻R2断路、电阻R1短路、电阻R2短路）分析，由题知，闭合开关S，至少有一个电表发生变化，电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上，电路故障要么是断路、要么是短路。
（1）若电阻R1断路，开关S闭合前后，电路断路，电压表、电压表都无示数，不符合题意；
（2）若电阻R2断路，开关S闭合前后，电压表始终串联在电路中测电源电压，其示数不变；电流表几乎无示数，示数不变，不符合题意；
（3）若电阻R1短路，开关S闭合前，电压表串联在电路中测量电源电压，电流表几乎无示数；开关S闭合后，电压表测量R2两端的电压，即电源电压，电流表测量通过R2的电流；所以电压表示数不变，电流表示数变大，符合题意；
（4）若电阻R2短路，开关S闭合前，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，电流表几乎无示数；闭合开关S后，电压表被短路而无示数，电流表测量通过R2的电流；所以电压表示数变小，电流表示数变大，符合题意。
因此故障可能为：
电压表示数不变，电流表示数变大：R1短路；电流表示数变大，电压表示数变小：R2短路。
16．如图所示的电路中，电源电压为U，闭合电键S，发现两电表指针的位置均不变，已知故障只发生在电阻R1或R2上，请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障。
① ；② ；
【答案】 0；R1断路或R1、R2均断路或R1断路、R2短路 U；R2断路、R1短路
【解析】闭合开关前，因电压表、电流表、R1串联在电路中，因电压表内阻很大，故电流表一定无示数，闭合开关后，两电表指针的位置均不变，即电流表仍然无示数，说明电路为断路：
①若闭合开关前，电压表无示数，即电压表示数为0，说明电压表与电源的两极不相连，则故障为R1断路或R1、R2均断路或R1断路、R2短路。闭合开关后，电压表指针的位置不变，即电压表仍然无示数，也说明是R1断路或R1、R2均断路或R1断路、R2短路。
②若闭合开关前电压表有示数，说明电压表通过R1与电源的两极连通，此时电压表的示数为电源电压U；闭合开关后，电压表指针有示数且位置不变，即电压表仍然测电源电压，则故障可能是R2断路、R1短路。
17.如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V，若故障只有一个，则可能是（　　）
A. 电源没电 B. 开关断路 C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
【答案】B
【解析】将M接电源“+”极，N接E，无示数，说明可能存在断路，且断路不在变阻器，N接F，无示数，说明断路灯泡也没断路，N接G，有示数，说明断路可能在开关，且电源有电，故ACD不符合题意，B符合题意。
18.小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是　 　 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为　 。
【答案】（1）接线时使电流表A1短路（2）5Ω、20Ω
【解析】
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是：接线时使电流表A1短路 。
（2）根据公式得到：
，选择量程0~3A，大于量程的一半；
，选择量程0~3A，小于量程的一半；
，选择量程0~0.6A，大于量程的一半；
，选择量程0~0.6A，小于量程的一半。那么应该选用的两个电阻为5Ω和20Ω。
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