中考物理一模复习知识手册与必刷题3.2 串联电路单、双故障分析判断（解析版）

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本章专题复习三 电路故障分析判断
02 串联电路单、双故障分析判断
【知识梳理】
一、串联电路中的双故障
1．串联电路双故障有 3种情况（以图 1为例）：R和L都断路；R断路且 L短路；R短路且 L断路。常见
文字描述：“R、L出现故障”等。
① 在双故障电路中，电路是断路的，电流表 A是无示数的。
② 若电压表 V有示数，则故障为：R断路且 L短路；
③ 若电压表 V无示数，则故障为：R和L同时发生断路；R短路且 L断路；
【基础练习 1】如图 1所示，闭合电键后电路正常工作，过一会若 R1、R2两个都出现故障，请你分析：
①当R1短路且 R2断路时，电流表及电压表示数的变化情况：__________________________。
②当R1断路且 R2短路时，电流表及电压表示数的变化情况：__________________________。
③当R1与R2都断路时，电流表及电压表示数的变化情况：____________________________。
【答案】①电流表 A的示数变小；电压表 V的示数变小。②电流表 A的示数变小；电压表 V的示数变大。
③电流表 A的示数变小；电压表 V的示数变小。
【解析】①当 R1短路且 R2断路时，电路图等效于图 1A，电路是断路，所以两个电表的示数为 0；
②当R1断路且 R2短路时，电路图等效于图 1B，此时电流表 A的示数变小；电压表 V的示数变大（等于电
S
图 1
L
V
R
A
图1
R2
S
R1
V
A
图1A
R2
S
R1
V
A
1
源电压）。
③当R1与R2都断路时，电流表及电压表示数的都为 0，变小。
【基础练习 2】如图 2所示的电路，闭合电键后电路正常工作，过一会 R1、R2两个都出现故障，请你分析：
① 若电流表 A与电压表的示数都变小，则发生的故障情况：_____________________________。
② 若电流表 A的示数变小，电压表 V的示数变大，则发生的故障情况：__________________。
③ 若电流表 A与电压表 V的示数一个变大，一个变小，则发生的故障情况：______________。
【答案】① R1与R2都断路；R1短路且 R2断路。② R1断路且 R2短路。③ R1断路且 R2短路。
【解析】①若电流表 A与电压表的示数都变小，则电路一定发生断路：R1与R2都断路或 R1短路且 R2断路。
② 若电流表 A的示数变小，电压表 V的示数变大，则发生的故障情况：R1断路且 R2短路。
③ 若电流表 A与电压表 V的示数一个变大，一个变小，只能是电流表 A的示数变小，电压表 V的示数变
大，则发生的故障情况：R1断路且 R2短路。
二、串联电路中的单、双故障
在大多情况下，考察双故障的同时，也考察单故障，串联电路中单、双故障共有 7种情况（以图 1所示的
电路为例）：
R短路；R断路；L短路；L断路；R与L都断路；R短路且 L断路；R断路且 L短路。
常见文字描述：“R、L出现故障”等。
S
V
图1B
R2
R1
A
图2
R2
S
R1
V
A
S
图 1
L
V
R
A
2
【典型例题 3】（2018 年一模杨浦）在图 8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、R2上，请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障。
① 如果电压表示数为 ，则可能存在的故障是 。
② 如果电压表示数为 ，则可能存在的故障是 。
【答案】① 0；R1断路；R1、R2均断路；R1断路且 R2短路；② U；R2断路；R2断路且 R1短路。
【解析】因为本题的电路在电键断开时，电表可能有示数，所以可以用列表的方法详细分析过程，参见下
表，尽管比较麻烦，但是熟练掌握后，就不用列表了。设电源电压为 U。
所有故障
电流表的示数 电压表的示数
结论
电键 S
断开
电键 S
闭合
电流表示数
变化情况
电键 S
断开
电键 S
闭合
电压表示数
变化情况
R1断路 0 0 不变 0 0 不变 可以
R1短路 0 U/ R2变化 U U 不变 不行
R2断路 0 0 不变 U U 不变 可以
R2短路 0 U/ R1变化 U 0 变化 不行
R1、R2均断路 0 0 不变 0 0 不变 可以
R1断路且 R2短路 0 0 不变 0 0 不变 可以
R2断路且 R1短路 0 0 不变 U U 不变 可以
① 由上表分析可知，故障有下列 5种情况：
R1断路；R2断路；R1与R2都断路；R1断路且 R2短路；R2断路且 R1短路。
② 如果电压表示数为 0，则可能存在的故障是 R1断路或 R1、R2均断路或 R1断路且 R2短路；
③ 如果电压表示数为 U，则可能存在的故障是 R2断路或 R2断路且 R1短路。
【典型例题 4】（2019 年普陀二模）在图 8所示的电路中，电源电压保持不变。电键 S由断开到闭合时，
观察到电路中两电表的示数始终为零。若电路中的故障只发生在电阻 R1、R2处，
R1
V
A
SR2
3
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