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电路“短路”判断的本质解析
“短路”的正确判断在中招考试中占有非常重要的地位,短路影响串并联电路的判断,电流表测谁的电流、电路故障的判断等。短路对于很多学生确实是个难点和易错点。
一、电路的三种状态
电路通常有三种状态:通路、断路(开路)、短路。
1.通路:正常接通的电路,即用电器能够工作的电路。(本质:有电流通过)。
2.断路:电路中如果某处被切断,电路中就不会有电流流过。(本质:没有电流通过)。
3.短路:直接用导线将电源的正、负极连接起来或用导线把用电器两端连接起来。(本质:没有电流流过某个电器或某段电路)。
二、短路的解析
短路出现的现象:电流直接从导线通过了,没有通过被导线连接两端的用电器或含有用电器的电路,这一部分用电器或电路不能工作。
短路电路的判断方法:
(1)直接用导线将电源的正、负极连接起来
(2)直接用导线把用电器两端连接起来。
本质:就是电流抄近路了,所谓的近路就是只有导线的电路。
导线有两种情况:
(1)只有导线。
(2)含有开关或电流表的导线。
因为电流表、开关、导线的电阻都很小(初中物理认为是零),所以都可以看成一根导线。
三、短路的种类
短路分为两种:(1)局部短路;(2)全部短路(又叫电源短路)。
1.局部短路:a.分为一个或几个用电器短路;b.部分电路短路。
2.全部短路:(又叫电源短路)电流直接从电源的正极流入负极,造成整个电路都没有电流。
3.含有开关和电流表、导线的短路电路
含有电流表的导线? ? ? ? ? ? ? ? ?含有开关的导线
四、真题演习
1.(2023山东泰安)下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡L2电流的是( )
A. B. C. D.
【解析】A.图中电流表与灯泡L2并联,开关闭合时,灯泡L2短路,电路连接错误,故A不符合题意;
B.图中两灯泡并联,电流表与灯泡L1串联联,开关闭合时,电流表测量灯泡L1的电流,故B不符合题意;
C.图中两灯泡并联,电流表在干路中,电流表测量干路电流,故C不符合题意;
D.图中电流表、灯泡L2、灯泡L1串联,电流表能测量灯泡L2电流,故D符合题意。
故选D。
【答案】D
2.(2023山东烟台)为了交通安全,驾驶员必须使用安全带。某汽车厂家为了提醒驾驶员系好安全带,做了如下设计:驾驶员坐上驾驶座位未系安全带时,开关S1闭合,提示灯亮;系上安全带后,开关S2也闭合,提示灯灭。如图所示的四个选项中,符合电路设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【解析】A.如图所示,驾驶员坐上驾驶座位未系安全带时,开关S1闭合,电阻和灯泡串联,提示灯亮;系上安全带后,开关S2也闭合,灯被短路,提示灯灭,故A符合题意;
B.如图所示,驾驶员坐上驾驶座位未系安全带时,开关S1闭合,电阻和灯泡串联,提示灯亮;系上安全带后,开关S2也闭合,电阻被短路,灯会更亮,故B不符合题意;
C.如图所示,驾驶员坐上驾驶座位未系安全带时,开关S1闭合,提示灯亮;系上安全带后,开关S2也闭合,电阻和灯泡并联,灯仍然发光,故C不符合题意;
D.如图所示,驾驶员坐上驾驶座位未系安全带时,只有开关S1闭合,灯泡断路,提示灯不亮,故D不符合题意。
故选A。
【答案】A
3.(2023·内蒙古通辽)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是
A. B.
C. D.
【解析】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路,所以S1、S2并联,开关S3断开手机解锁功能暂停,说明S3位于电路干路.故C项符合题意。
【答案】C
4.(2023·湖南邵阳)细心的圆圆同学注意到自家汽车上设有安全带未系提示系统。当他坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,安全带控制开关S2断开,车上的电铃会发出警报声;若系上安全带,安全带控制开关S2闭合,警报声消失。下列按要求设计的电路图最合理的是( )
A. B. C. D.
【解析】A.电铃与定值电阻R并联,S1控制电铃工作,S2控制定值电阻工作。当开关S1闭合时,电铃发声,与开关S2的断开和闭合无关,与题意不符,故A不符合题意;
B.电铃与S1串联,与S2并联,乘客坐下时S1闭合,电铃与定值电阻串联,电铃电路接通,电铃发声;若系上安全带,开关S2闭合,将电铃短接,则电铃无声,
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