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2019-2020年九年級總復(fù)習(xí) 專題突破：微專題6 電路設(shè)計和電路故障 　　　　　　　　　　 　　　　　 　　 一、電路設(shè)計方法 設(shè)計電路前，先對設(shè)計要求進(jìn)行分析，明確各用電器的具體接法，要注意開關(guān)的作用。開關(guān)與它控制的用電器串聯(lián)，一個開關(guān)如果能夠控制所有的用電器，則這個開關(guān)一定和電源串聯(lián)在一條電路上；開關(guān)如果與用電器并聯(lián)，則該開關(guān)閉合后，與開關(guān)并聯(lián)的用電器被短路，不能工作。 【例1】某醫(yī)院病房要安裝一種呼喚電鈴，使各病床的病人均可單獨(dú)呼叫?，F(xiàn)有甲、乙兩個開關(guān)，請在圖中連接電路，使病床甲的病人一按床頭的開關(guān)甲，護(hù)士值班室的電鈴響，與病床甲相應(yīng)的甲燈亮；病床乙的病人一按乙開關(guān)，護(hù)士值班室的電鈴響，與病床乙相應(yīng)的乙燈亮。 【解析】由題意知，甲、乙共用一個電源；甲、乙開關(guān)閉合，電鈴都響，故電鈴應(yīng)在干路上；開關(guān)甲只控制甲燈，開關(guān)乙只控制乙燈，則甲、乙兩燈并聯(lián)，各由相應(yīng)的開關(guān)控制。這樣就可連接符合要求的電路。 【答案】如圖(b)所示。 【對應(yīng)練習(xí)】 1．(xx，濟(jì)寧)小夢為濟(jì)寧市xx年5月份的體育測試設(shè)計了一個電子身高測量儀。如圖所示的四個電路中，R0是定值電阻，R是滑動變阻器，電源電壓不變，滑片會隨身高上下平移。能夠?qū)崿F(xiàn)身高越高，電壓表或電流表示數(shù)越大的電路是( B ) 2．(xx，莆田)如圖所示的電蚊拍，具有滅蚊和照明等功能。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時，只有滅蚊網(wǎng)通電起到滅蚊作用；當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時，滅蚊網(wǎng)與燈都能通電，同時起到滅蚊和照明作用。下列電路設(shè)計符合這種要求的是( C ) 3．(xx，黃岡)小宇學(xué)習(xí)了電路知識后，想利用發(fā)光二極管設(shè)計一個帶有指示燈開關(guān)的照明電路，夜晚關(guān)閉照明燈后，利用二極管發(fā)出的光指示開關(guān)所在的位置。他共設(shè)計了四個電路，如圖所示，其中L為節(jié)能燈，規(guī)格為“220 V　15 W”、D為發(fā)光二極管，規(guī)格為“1.2 V　0.002 A”，S為單刀雙擲開關(guān)，R為限流電阻。圖中能夠滿足要求的電路是( B ) 4．(xx，煙臺)如圖所示是一個簡易“表決器”，“贊成”時，綠燈亮；“反對”時，紅燈亮；“棄權(quán)”時，綠燈、紅燈均不亮。甲、乙是兩個與綠燈、紅燈相對應(yīng)的按鈕開關(guān)，表決時，按下哪個按鈕，對應(yīng)的燈就亮；不按時，兩燈均不亮，請畫出符合要求的電路圖。 　解： 5．(xx，德州)如圖甲所示是某賓館床頭上的開關(guān)示意圖，如圖乙所示是其控制的電路，其中S1為旋鈕開關(guān)，單獨(dú)控制臺燈的通斷和亮度；S2為單獨(dú)控制電視插座的開關(guān)。請在圖乙中將電路圖連接完整，要求符合安全用電原則。 解： 二、電路故障分析 電路故障的類型：斷路、短路。電路故障分析：如圖所示，閉合開關(guān)。 1．若燈L1斷路，燈L1與L2都不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)(指示電源電壓)。 2．若燈L1短路，燈L1不亮，燈L2亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)。 3．若燈L2斷路，燈L1、L2都不亮，電流表無示數(shù)，電壓表無示數(shù)。 4．若燈L2短路，燈L1亮，燈L2不亮，電流表、電壓表均有示數(shù)。 電流故障分析方法：(1)排除法；(2)推理法。 【例2】(xx，泰安)小強(qiáng)同學(xué)在探究串聯(lián)電路電流規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，按如圖所示連接好了電路，閉合開關(guān)S后，觀察實(shí)驗(yàn)，兩燈均不發(fā)光。為檢測出電路故障，他做了以下操作：將電壓表接到b、c兩點(diǎn)，觀察電壓表、電流表均無示數(shù)；將電壓表接到a、b兩點(diǎn)，觀察電壓表有明顯示數(shù)，而電流表示數(shù)幾乎為零。則電路故障可能是( 　　 ) A．燈L2斷路 B．燈L2短路 C．電流表燒壞了 D．燈L1斷路 【解析】方法一：排除法。若燈L2短路，則燈L1亮，電流表有示數(shù)，不合題意；若燈L1斷路，則連接在b、c兩點(diǎn)間的電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，不合題意；若電流表燒壞了，則連接在a、b兩點(diǎn)間的電壓表無示數(shù)，不合題意。 方法二：推理法。題中電壓表接到a、b兩點(diǎn)間有明顯示數(shù)，說明電源、開關(guān)、電流表、電壓表、燈L1之間一定是通路。因此，故障只能是燈L2斷路。此方法較快捷得出正確答案。 【答案】A 【對應(yīng)練習(xí)】 6．(xx，南寧)如圖所示，閉合開關(guān)S后，若燈L不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)。則發(fā)生的故障是( D ) A．燈L短路 B．燈L斷路 C．R短路 D．R斷路 ,(第6題圖))　　　,(第7題圖)) 7．(xx，宜昌)如圖所示電路中，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)燈L1、L2均不發(fā)光，電流表無示數(shù)。為了找出故障原因，小華用電壓表進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)a、b兩點(diǎn)間電壓為0，a、c兩點(diǎn)間電壓為3 V，b、c兩點(diǎn)間電壓為3 V，則電路故障可能是( C ) A．燈L1斷路 B．燈L1短路 C．燈L2斷路 D．燈L2短路 8．(xx，蘭州)在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L1或L2中有一個發(fā)生了短路故障，當(dāng)開關(guān)S閉合時，下列現(xiàn)象中不可能出現(xiàn)的是( C ) A．電壓表無示數(shù)，燈泡L1不發(fā)光 B．電壓表有示數(shù)，燈泡L2不發(fā)光 C．電壓表和電流表都沒有示數(shù) D．電壓表和電流表都有示數(shù) 9．(xx，濰坊)在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時，有時會遇到電路元件接觸不良現(xiàn)象，一般要利用電壓表來檢測故障發(fā)生的位置。小強(qiáng)同學(xué)連接了如圖所示的電路，開關(guān)閉合后燈泡不亮，電流表的示數(shù)為零，此時用電壓表測得a、d間電壓不為零，a、c間電壓為零， c、d間的電壓不為零，這說明( B ) A．電源接線柱接觸不良 B．開關(guān)的觸片或接線柱接觸不良 C．電流表接線柱接觸不良 D．燈泡燈絲斷了或燈座接觸不良 10．(xx，達(dá)州)如圖所示，電源電壓保持不變，開關(guān)S閉合后，燈L1和L2都正常發(fā)光，一段時間后，一盞燈突然熄滅，而電壓表和電流表示數(shù)都不變，則故障原因可能是( D ) A．燈L1短路 B．燈L2短路 C．燈L1斷路 D．燈L2斷路 ,(第10題圖))　　　,(第11題圖)) 11．(xx，鄂州)在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，電路正常工作。一段時間后燈L熄滅，一只電表的示數(shù)變大，另一只電表的示數(shù)變小。將兩用電器位置互換后再次閉合開關(guān)S，兩個電表指針均發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)。若電路中只有一處故障，且只發(fā)生在燈L或電阻R上，則( A ) A．燈L短路 B．燈L斷路 C．電阻R斷路 D．電阻R短路 12．(xx，蘭州)如圖所示，閉合開關(guān)，觀察發(fā)現(xiàn)燈泡L1亮、L2不亮。調(diào)節(jié)變阻器滑片P，燈泡L1的亮度發(fā)生變化，但燈泡L2始終不亮。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是( C ) A．燈泡L2燈絲斷了 B．滑動變阻器短路了 C．燈泡L2短路了 D．滑動變阻器接觸不良