(完整word版)人教版版物理電路故障類型及原因分析(含答案),推薦文檔

1、電路故障類型及原因分析一、短路與斷路現(xiàn)象分析電路故障類型，主要有兩種，短路和斷路。短路，又分為電源短路和用電器短路兩種。1、電源短路，指導(dǎo)線不經(jīng)過用電器而直接接到了電源的兩極上。導(dǎo)致電路中電流過大，從而燒壞電源。這種情況是絕對不允許的。電源短路，如圖兩種情況，一種是開關(guān)閉合，導(dǎo)線直接接到電源兩極上；另一種是開關(guān)閉合，電流表直接接到了電源兩極上。2、用電器短路，指的是串聯(lián)的多個用電器中的一個或多個（當然不是全部）在電路中不起作用，這種情況是由于接線的原因或者電路發(fā)生故障引起的。這種情況一般不會造成較大的破壞。用電器短路，從實驗的角度給學生做如圖所示的實驗，學生觀察到：閉合開關(guān)，燈泡l1、l2發(fā)光

2、，當用一根導(dǎo)線并接到a、b兩點之間，燈泡l2熄滅，燈泡l1變亮。事實告訴同學們，此時燈泡l2中沒有電流流過，電流從電源正極流到a點后，只經(jīng)過導(dǎo)線流到b點，再流過l1，回到電源負極。將這一現(xiàn)象上升到理論就是：從同一起點a到同一終點b，如果存在多條可能的通路，但其中有一條是導(dǎo)線，則電流只流經(jīng)導(dǎo)線，不通過其他任一通路。這種現(xiàn)象表現(xiàn)出了自然界“最經(jīng)濟的原理”。斷路，指電路斷開的情況，可能是由于接觸問題或者電流過大把用電器燒毀引起的。二、電路故障模擬實驗如圖所示，燈泡l1和燈泡l2串聯(lián)在電路中，為了幫助同學們理解故障原因，分別做以下四個模擬實驗：實驗一：模擬燈l1短路的情形，取一根導(dǎo)線并接到l1的兩端，

3、閉合開關(guān)，觀察到燈l2發(fā)光，且亮度變亮，電流表示數(shù)變大，電壓表無示數(shù)（被短路）；實驗二：模擬燈l1斷路的情形，將燈l1從燈座上取下來，閉合開關(guān)，觀察到燈l2熄滅，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)變大，為電源電壓；實驗三：模擬燈l2短路的情形，取一根導(dǎo)線并接到l2的兩端，閉合開關(guān)，觀察到燈l1亮度變亮，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大；實驗四：模擬燈l2斷路的情形，將燈l2從燈座上取下來，閉合開關(guān)，觀察到燈l1熄滅，電流表無示數(shù)，電壓表也無示數(shù)。三、判斷故障的方法使用電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線等都可以判斷故障所在，以下舉例說明。方法一、電壓表檢測法例1在電學實驗中，遇到斷路時，常用電壓表來檢測。某同學連

4、接了如圖1所示的電路，閉合開關(guān)s后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，為檢查電路故障，他用電壓表進行測量，結(jié)果是，則此電路的故障可能是（ ） a開關(guān)s接觸不良b小燈泡燈絲斷了cd、e間出現(xiàn)斷路de、f間出現(xiàn)斷路分析：觀察電路，燈泡和定值電阻串聯(lián)，閉合開關(guān)s后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，說明發(fā)生斷路故障。用電壓表測量時，表與被測元件并聯(lián)，相當于在被測元件旁又使電流有了一條路徑。若被測元件通路，由于電壓表電阻很大，等效于開路，對電路無影響，其示數(shù)為零；若被測元件斷路，電流不能從元件通過，只能從電壓表通過，因電壓表的電阻很大，這個電流很小，燈泡不亮，但電壓表有示數(shù)，且近似等于電源電壓。本題中電壓表測得，說明電源可提供3v電壓；，說明a

5、、d兩點與電源兩極相連的電路某處斷開，說明故障在d、e兩點之間且為斷路。選擇c。方法二、導(dǎo)線檢測法例2 （06大連）如圖所示，閉合開關(guān)s時，燈泡l1、l2都不亮，用一根導(dǎo)線的兩端接觸a、b兩點時兩燈都不亮；接觸b、c兩點時，兩燈都不亮；接觸c、d兩點時，兩燈都亮。則（ ）a燈斷路 b燈斷路 c燈短路 d開關(guān)s斷路分析：閉合開關(guān)s時，燈泡l1、l2都不亮，說明電路發(fā)生斷路故障。用一根導(dǎo)線的兩端接觸a、b兩點時兩燈都不亮，說明斷路故障發(fā)生在燈l2和開關(guān)上；接觸b、c兩點時，兩燈都不亮；說明斷路故障發(fā)生在燈l1和開關(guān)上；接觸c、d兩點時，兩燈都亮，排除燈泡故障，說明開關(guān)s斷路，故選d。電流表、小燈泡

6、的檢測法與導(dǎo)線相似，電流表檢測時要防止造成電源短路。四、典型練習題1如圖2所示的電路中，電源電壓為6v，當開關(guān)s閉合后，只有一只燈泡發(fā)光，且電壓表v的示數(shù)為6v，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（ ）a燈處短路 b燈處短路 c燈處斷路 d燈處斷路2如圖3所示，當開關(guān)s閉合時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針不動。該電路的故障可能是（ ）a燈的接線短路b燈的接線短路c燈的燈絲斷了d燈的燈絲斷了3在圖4所示的電路中，電源電壓不變，閉合開關(guān)s后，燈、都發(fā)光。一段時間后，其中一盞燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數(shù)不變，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（ ）a燈短路b燈短路c燈斷路 d燈斷路（以上3道練習題的答案分別是：

7、b、a、d）多法判斷電路故障縱觀近幾年全國各地的中考試卷，會發(fā)現(xiàn)電路故障類的考題始終會占有一席之地，題型主要集中在選擇、實驗題上。為了讓同學們能從容應(yīng)對這類考題，下面我們對其分類加以說明。一、由基本用電器組成的電路例1如圖所示，閉合開關(guān)s時，燈泡l1、l2都不亮；用一根導(dǎo)線的兩端接觸a、b兩點時兩燈都不亮；接觸b、c兩點時，兩燈不亮；接觸c、d兩點時，兩燈都亮了。由此可以判斷（ ）a開關(guān)s斷路 b燈l2斷路 c燈l2短路 d燈l1斷路解析：從圖中知道，l1、l2組成了串聯(lián)電路，由于串聯(lián)電路中只有一條電路路徑，所以當兩燈都不亮時，說明電路中出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象；用導(dǎo)線接觸a、b和b、c兩處時兩燈仍不亮

8、，說明從電源負極l1l2沒有斷路；而接觸c、d位置時兩燈能發(fā)光，則可確定此時已經(jīng)構(gòu)成了通路，說明開關(guān)s處出現(xiàn)了斷路。答案：a方法點撥：對于基本電路的故障分析，要學會運用不同電路的特點（即串聯(lián)電路中一處斷路整個斷路，并聯(lián)電路中一處短路整個短路）首先確定出電路故障類型，然后采取各種手段確定出故障的位置。二、含有電表的電路例2如圖是小文同學研究串聯(lián)電路中電流、電壓特點的實物連接圖，當開關(guān)閉合時，燈l1亮，燈l2不亮，這時電流表和電壓表均有讀數(shù)。則故障原因可能是（ ）al1斷路 bl1短路 cl2短路 dl2斷路解析：分析電路可知：l1、l2應(yīng)該是并聯(lián)，其中電流表測的是l1中的電流，電壓表是測的是l2

9、兩端電壓，l1能發(fā)光說明該支路中沒有故障，燈l2不亮且電壓表有示數(shù)說明l2不可能出現(xiàn)短路，只能是斷路，因為并聯(lián)電路中只要有一處短路整個電路就會短路，并且斷路兩端是存在電壓的答案：d方法點撥：在有電表的電路中要明確兩點：電流表在電路中僅相當于導(dǎo)線使用，電壓表在電路中相當于斷開的開關(guān)；電流表無示數(shù)則表示與其串聯(lián)的電路出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)則表示與其并聯(lián)的電路兩端存在電壓（斷路處有電壓，短路處無電壓）。三、含有滑動變阻器的電路例3在“測量小燈泡工作時的電阻”實驗中，張亮和王華同學根據(jù)設(shè)計的電路圖分別連接了實物。張亮在閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，而且無論怎樣移動變阻器的滑片兩表示數(shù)都不變，故障可能

10、出現(xiàn)在 ，故障排除方法： ；王華在閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩表均沒有示數(shù)，故障可能出現(xiàn)在 ，故障排除方法： ；解析：在伏安法測電阻的實驗中，燈泡與滑動變阻器是串聯(lián)的，電壓表測量的是燈泡兩端電壓。閉合開關(guān)，移動滑片兩表示數(shù)不變，則可知道該變阻器不能改變電路中的電阻，而此時燈泡又較暗，說明電路中的電阻中較大，那么可斷定滑動變阻器同時接了瓷筒上兩個接線柱了，成了定值電阻使用，解決的方法就是將變阻器上的接線柱“一上一下”接入電路即可；閉合開關(guān)電流表無示數(shù)，根據(jù)上述方法可知電路中肯定出現(xiàn)了斷路，而電壓表也無示數(shù)，則可知道斷路處不可能在燈泡處，那么斷路處可能就在變阻器處，解決的方法就是將變阻器上的接線柱擰緊。答案：同時將變阻器瓷筒上的兩接線柱接入了電路 將變阻器的接線柱“一上一下”接入電路 變阻器處出現(xiàn)了斷路