初中物理電路故障原因分析要點(diǎn)

1、初中物理電路故障及動(dòng)態(tài)電路分析1、先根據(jù)題給條件確定故障是斷路還是短路：兩燈串聯(lián)時(shí)，如果只有一個(gè)燈不亮，則此燈一定是短路了，如果兩燈都不亮，則電路一定是斷路了；兩燈并聯(lián)，如果只有一燈不亮，則一定是這條支路斷路，如果兩燈都不亮，則一定是干路斷路。在并聯(lián)電路中，故障不能是短路，因?yàn)槿绻搪?，則電源會(huì)燒壞2、根據(jù)第一步再判斷哪部分?jǐn)嗦坊蚨搪贰?例 1： L1 與 L2 串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè) L2 兩端電壓，開 關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表有示數(shù)，則故障原因是什么？解：你先畫一個(gè)電路圖：兩燈都不亮，則一定是斷路。電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩個(gè)接線柱跟電源兩極相連接，這部分導(dǎo)線沒斷，那么只有L1斷路

2、了。例2、L1與L2串聯(lián)，電壓表 V1測(cè)L1電壓，V2, V2示數(shù)很大，則L1短路而L2正常；B、若V1=0而 V2 示數(shù)很大， 說(shuō)明 L2 都斷路。 測(cè) L2 電壓。 閉合開關(guān)后， 兩燈都不亮。 則下列說(shuō)法正確的是：A、 若 V1=0 解：可能你會(huì)錯(cuò)選Ao其實(shí)答案為B。首先根據(jù)題給條件：兩燈都不亮，則電路是斷路，A肯定不正確。當(dāng)L2斷路時(shí)，此時(shí)V2 相當(dāng)于連接到了電源兩極上，它測(cè)量的是電源電壓，因此示數(shù)很大。而此時(shí)L1 由于測(cè)有電流通過(guò)，因此兩端沒有電壓，因此 V1 的示數(shù)為零。 首先要分析串并聯(lián)，這個(gè)一般的比較簡(jiǎn)單，一條通 路串聯(lián)，多條并聯(lián)。如果碰上了電壓表電流表就把電壓表當(dāng)開路，電流表當(dāng)

3、導(dǎo)線。這個(gè)是因?yàn)殡娏鞅黼妷盒?，幾乎為零。但電壓表不同?此處要注意的是，電壓表只是看做開路，并不是真的開路。所以如果碰上了一個(gè)電壓表一個(gè)用電器一個(gè)電源串聯(lián)在一起的情況，要記得。電壓表是有示數(shù)的（話說(shuō)我當(dāng)時(shí)為這個(gè)糾結(jié)了好久）。還有一些東西光看理論分析是不好的，要多做題啊，做多得題，在分析總結(jié)以下，會(huì)好很多。而且如果有不會(huì)的，一定要先記下來(lái)，沒準(zhǔn)在下一題里就會(huì)有感悟一常見電路的識(shí)別方法與技巧 在解決電學(xué)問(wèn)題時(shí)，我們遇到的第一個(gè)問(wèn)題往往是電路圖中各個(gè)用電器（電阻）的連接關(guān)系問(wèn)題。不能確定各個(gè)電阻之間的連接關(guān)系，就無(wú)法確定可以利用的規(guī)律，更談不到如何解決問(wèn)題。 因此正確識(shí)別電路是解決電學(xué)問(wèn)題的前提。

4、當(dāng)然首先必須掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路這兩種基本的電路連接方式（圖1 （甲）、（乙），這是簡(jiǎn)化、改畫電路圖的最終結(jié)果。識(shí)別電路的常用方法有電流流向法（電流跟蹤法）、摘表法（去表法）、直線法和節(jié)點(diǎn)法。在識(shí)別電路的過(guò)程中，往往是幾種方法并用。1 .電流流向法電流流向法是指用描繪電流流向的方法來(lái)分析電阻連接方式的方法。這是一種識(shí)別電路最直觀的方法，也是連接實(shí)物電路時(shí)必須遵循的基本思路。具體步驟是：從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向描繪出電流通過(guò)電阻的各條路經(jīng)，一直達(dá)到電源的負(fù)極。例1:在圖2 （甲）所示電路中，三盞燈是如何連接的，開關(guān)閉合后，電流表測(cè)量的是哪部分的電流？ 做法：先標(biāo)出電源 的正負(fù)極，再沿著從

5、正極到負(fù)極的方向，用自己習(xí)慣的方法（箭頭、粗細(xì)線、彩線），描繪各處的電流走 向，標(biāo)在電路圖上，如圖2 （乙）。分析：從圖2 （乙）中可以看出，點(diǎn)a是最初的電流分支點(diǎn)，點(diǎn)b是最后的電流會(huì)合點(diǎn)。電流共有三條路徑，分別通過(guò)三盞燈，所以三盞燈是并聯(lián)的。通過(guò)電流表的電 流只通過(guò)燈L 1,所以電流表測(cè)量的是通過(guò)燈L1的電流。2 .摘表法摘表法的基本思路和步驟：從電路中摘去電壓表和電流表后，電壓表所在支路用斷路替代，電流表所在位置用導(dǎo)線替代。如果需要進(jìn)一步對(duì)電路進(jìn)行分析討論，原電壓表、電流表所測(cè)量的電壓和電流則應(yīng)在簡(jiǎn)化后的電路上標(biāo)出。例2:如圖3 （甲）所示電路中，三個(gè)電阻是聯(lián)的。電壓表VI的示數(shù)為3V,

6、V2的示數(shù)為5V,電源電壓8V（填“大于”、“小于”或“等于"）。 分析：兩個(gè)電壓表使電路看起來(lái)比較復(fù)雜，摘掉兩個(gè)電壓表后，把電壓表所在支路擦除，電阻的串聯(lián)方式如圖3 （乙）所示。兩圖比較可知，電壓表V 1測(cè)量的是R 1和R3兩端的電壓U 1 +U3 ,電壓表V2測(cè) 量的是R 1和R 2兩端的電壓U 1 +U 2 ,兩個(gè)電壓表的示數(shù)之和大于電源電壓。3 .直線法直線法是一種普遍適用的簡(jiǎn)化電路的方法，是在上述兩種方法的基礎(chǔ)上，把不規(guī)范電路簡(jiǎn)化成規(guī)范電 路的方法。在識(shí)別電路、分析電路變化等方面有不可替代的的作用。具體方法步驟是：將電路從電源正負(fù)極處斷開，結(jié)合電流流向法，拉長(zhǎng)和縮短某一段導(dǎo)

7、線，使各組元器件都在一條直線上，一次不成，可逐次分步完成。例3 :圖4 （甲）所示電路中，電源電壓是6 V,開關(guān)閉合后電壓表的示數(shù)為4 V,問(wèn)：燈L 1、L 2兩端電壓各為多少？分析：利用摘表法，可以確定這是兩個(gè)燈泡的串聯(lián)電路。問(wèn)題是電壓表測(cè)量的電壓是哪個(gè)燈兩端的電壓。將電路拉成直線，圖4 （乙）所示，這 個(gè)問(wèn)題就迎刃而解了4 .節(jié)點(diǎn)法節(jié)點(diǎn)法是一種將不規(guī)范電路快速簡(jiǎn)化、改化為規(guī)范電路的方法。具體做法是：從電源正極開始，把電阻之間的連接導(dǎo)線縮減成點(diǎn)，相同的點(diǎn)用同一個(gè)字母表示。如果一個(gè)電路中的點(diǎn)多于兩個(gè)， 可以將這些點(diǎn)排在一條直線上， 再把相應(yīng)的電阻補(bǔ)充到這些點(diǎn)之間， 節(jié)點(diǎn)法和直線法有著相輔相成的

8、關(guān)系。大多數(shù)時(shí)間比直線法來(lái)得更直接、更簡(jiǎn)潔。例4:圖5 （甲）所示電路中，三個(gè)電阻是 聯(lián)的；電流表A 1測(cè)量的是通過(guò)電阻的電流。電流表A2測(cè)量的是 的電流。分析：將圖5 （甲）中的電流表摘掉后，電路中三個(gè)電阻的連接方式仍然不明顯。從電源正極開始，可以標(biāo)出三個(gè)位置都是a 點(diǎn)（電源正極），另外兩個(gè)位置都是b點(diǎn)（電源負(fù)極）。如圖5 （乙）所示。三個(gè)電阻都連接在a b兩點(diǎn) 之間，通過(guò)三個(gè)電阻的電流方向都是從a到b ,所以這是一個(gè)并聯(lián)電路。再利用電流法，描繪電流走向如 圖5 （丙）所示?？梢灾涝娏鞅鞟 1的位置通過(guò)的是R 2和R 3的電流12 + 13;原電流表A 2的 位置通過(guò)的是R 1和R 2的

9、電流I 1 + I 2 o本題中兩個(gè)電流表的位置跟例2 （圖3甲）中兩個(gè)電壓表的 位置相同，因?yàn)橛秒娏鞅硖娲穗妷罕?，三個(gè)電阻的連接方式也隨之發(fā)生了變化。 二、動(dòng)態(tài)電路分析與 判斷 分析動(dòng)態(tài)電路的一般思路是：根據(jù)引起電路變化的原因（開關(guān)通斷、變阻器滑片移動(dòng)、電路故障）， 分析判斷電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律分析電路中電流的變化（電流表示數(shù)變化），再根據(jù)歐姆定律 變形式 U=IR （或串并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)）進(jìn)一步判斷電路中部分電路中電壓的變化（電壓表示數(shù)變化）或其它物理量的變化 1 、滑動(dòng)變阻器滑片 P 的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化 （ 1）串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器滑片 P 的位置的變化引

10、起的變化 例 1 如圖 1 ，是典型的伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片 P 向左移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)你判斷電流表和電壓表本數(shù)的變化。分析：P左移fR2減小fR總減小fI增大fO A表變大。R1不變fIR1增大-U1增大-O V表變大。判斷O V表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)來(lái)分析：R2減小-U2減小-U1增大-O V表變大。例2如圖2,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，O A表和O V 表將如何變化。 分析：首先要確定電路的類型，此電路屬于串聯(lián)電路呢還是并聯(lián)電路。我們可以將電流 表簡(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開的開關(guān)或干脆拿掉。此時(shí)可以容易地看出，這是一個(gè)串聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑片已經(jīng)懸空，滑動(dòng)變阻器變

11、成了定值電阻，電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流，所以O(shè)A表示數(shù)不變。即：P左移-R1+R環(huán)變-O A不變 在本電路中，電壓表是測(cè)量R1和R2部分電阻之和的總電壓， 當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)：O V表示數(shù)減小。例3 在如圖 3 例示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片 P 向右移動(dòng)時(shí)（A） 電流表示數(shù)變大，燈變暗。 （B） 電流表示數(shù)變小， 燈變亮。 （C） 電壓表示數(shù)不變， 燈變亮。 （D） 電壓表示數(shù)不變， 燈變暗。 分析：將電流表等效為一根導(dǎo)線，可以看到電壓表直接測(cè)量電源電壓，因此當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片 P 向右 移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)將不會(huì)變化；而電

12、阻 R的阻值變大，小燈的電阻RL大小不變（注意：在初中階段，小燈泡的電阻由于溫度的影響引起的變化往往忽略不計(jì)），因此總電阻變大，電流變小，例以電流表示數(shù)變小。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)分析，小燈兩端的電壓也將變小，小燈的功率P=ULI 也將變小，例以小燈的發(fā)光將變暗。 本題正確答案為D。（ 2 ） 并聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的滑片 P 的位置的變化引起的變化 例4如圖4,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，O A1表、O A2表和OV表將如何變化？分析：OV測(cè)電源兩端電壓，OA1測(cè)R1支路電流，O A2測(cè)干路電流。并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，等于電源電壓，故電壓表 V示數(shù) 不變。 由于并聯(lián)電路各支路獨(dú)立工作， 互不干擾

13、， 滑動(dòng)變阻器滑片 P 向右移動(dòng)時(shí)， 對(duì) R1 這條支路沒有影響， 所以電流表O A1示數(shù)不變?；琍右移，R2變大，兩端電壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小， 所以O(shè)A2示數(shù)也會(huì)變小。2、開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化（1）.串聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化 例 5 在如圖 5 例示的電路中，將開關(guān)S 閉合，則電流表的示數(shù)將 ，電壓表的示數(shù)將（ 均填“變大”、“變小”或“不變” ） 。 分析：在開關(guān)尚未閉合前，電流表測(cè)量的是串 聯(lián)電路的電流值，由于此時(shí)電阻較大，故電流較小；開關(guān)S 閉合后，電阻R2 被局部短路，電路中的電阻只有 R1 了，因此電流表的示數(shù)將變大。 在開關(guān)

14、尚未閉合前，兩個(gè)電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測(cè)量 R1兩端的電壓，開關(guān) S閉合后，電阻R2被局部短路，只有 R1接入電路，電壓表變成測(cè)量電源兩端的電壓 了，因此電壓表的示數(shù)將變大。還可以根據(jù)U=IR來(lái)分析開關(guān)閉合后電壓表的示數(shù)變化。（2）并聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化例6在圖6中，燈泡L1和燈泡L2是 聯(lián)連接的。當(dāng)開關(guān) K斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)將 ；電流表的示數(shù)將 ( 選填“增大”、“不變”或“減小” ) 。 分析：本題的難度首先在電路的識(shí)別，我們可以將電流表看作導(dǎo)線，將電壓表拿去，就容易看出這個(gè)電路是“并”聯(lián)電路。電流表串聯(lián)在小燈 L1 的支路中，所以開關(guān)閉合時(shí)，電燈L1 接入電路，電流表的

15、示數(shù)從0 變到有讀數(shù)，應(yīng)該選填“增大”。電壓表并聯(lián)在L2 兩端，也即測(cè)量電源電壓，而且不受開關(guān)控制，所以電壓表示數(shù)“不變”。 3 、電路的故障引起電路中電學(xué)物理量的變化及故障原因分析 例 7 在圖 7 中，當(dāng)開關(guān)K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為4 伏。過(guò)了2 分鐘，電壓表示數(shù)為 0，經(jīng)檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請(qǐng)分析造成這種情況的原因可能有： 。 分析：電壓表示數(shù)為0 ，其原因有三： 1. 電壓表沒有接好或電壓表?yè)p壞； 2. 小燈 L2 短路； 3. 小燈 L1 斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明不 存在原因 1 的情況。那么還有兩種情況都是可能的。答案為：小燈 L2 短路；小燈L1

16、 斷路。 例8在如圖8所示電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)K后，燈L1、L2都發(fā)光。一段時(shí)間后，其中一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數(shù)都不變，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是(A) 燈 L1 短路。 (B) 燈 L2 短路。(C) 燈 L1 斷路。 (D) 燈 L2 斷路。 分析：這是一個(gè)并聯(lián)電路?？梢圆捎门懦āＰ?L2 短路，會(huì)導(dǎo)致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)致兩燈都不亮；小燈L2 斷路，會(huì)導(dǎo)致電流表示數(shù)變0 ；小燈 L1短路，也會(huì)導(dǎo)致兩燈都不亮；一燈熄滅而電表示數(shù)都不變，只有小燈L1 發(fā)生斷路時(shí)才有此可能。本題正確答案為 C。 例 9 在圖 9 所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)K

17、后，燈 L1、 L2 都發(fā)光，段時(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vl 的示數(shù)變小，電壓表V2 的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是(A)燈 L1 斷路。 (B) 燈 Ll 短路。 (C) 燈 L2 斷路。 (D) 燈 L2 短路。 分析：應(yīng)用“去表法”可以判斷此電路是 L1 、 L2 組成的串聯(lián)電路。 “段時(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮”排除了電路出現(xiàn)斷路的情況，那么，故障現(xiàn)象只有發(fā)生短路了。電壓表V2 的示數(shù)變大，是小燈變亮的原因，且它測(cè)小燈L2 兩端電壓，所以一定是小燈L2 突然變亮；電壓表 Vl的示數(shù)變小說(shuō)明小燈L1發(fā)生了短路。本題正確答案為B。三、簡(jiǎn)單電路故障類習(xí)題的分析判斷電路故障

18、是指電路連接完成通電時(shí)，整個(gè)電路或部分電路不能工作。 它產(chǎn)生的原因主要有：元件本身存在問(wèn)題，如元件內(nèi)部開路、短路；連接時(shí)選用的器材不當(dāng)(如R1>>R2 ;電路導(dǎo)線接觸不良或斷開等。初中物理學(xué)習(xí)的電路的三種基本狀態(tài)是：通路，電路形成回路，電路中有持續(xù)電流，電路工作；開路，指電路的某一位置斷開，無(wú)法形成回路，電路中沒有電流，電路不工作；短路，指電源的正負(fù)極被路中的電流極大，可能燒壞電源。 經(jīng)典題型篇例 1、如圖 1 ，閉合開關(guān)時(shí)，兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為0。則原因可能是( ) A 、 L1 短路 B 、 L2 短路 C 、 L1 開路 D 、 L2 開路 分析：閉合開關(guān)時(shí)，兩燈都不亮(

19、或電流表無(wú)示數(shù))，表明電路中無(wú)電流，從上面的分析可以得出這是開路故障。那么是L1 還是 L2 開路呢？可以通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)進(jìn)行分析，因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量L1 兩端電壓， 若是 L1 開路， 則電壓表應(yīng)與 L2 串聯(lián)接在電源兩端，它應(yīng)該有示數(shù)且接近電源電壓，而此時(shí)電壓表示數(shù)為0 ，說(shuō)明電壓表沒有連接到電源兩端。因此本題的正確選項(xiàng)是D。例 2、如圖2，閉合開關(guān)時(shí)，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則原因可能是A 、 L1 短路 B 、 L2 短路 C 、 L1 開路 D 、 L2 開路分析：閉合開關(guān)時(shí)，電流表有示數(shù)(或指針偏 轉(zhuǎn))，表明電路中有電流，從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障

20、。 12 那么是 L1 還是 L2 短路呢？可以通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)進(jìn)行分析。 可以假設(shè)一下，若是L1 短路，那么 L1 就相當(dāng)于一根導(dǎo)線，它的兩端電壓就為0 ，這與題目條件不相符，這樣就可以確定是L2 被部分短路。因此本題的正確選項(xiàng)是B。 例 3 、如圖3，閉合開關(guān)時(shí)，L1 發(fā)光而 L2不亮，則原因可能是：A 、L2開路 B 、L2開路 C 、RL1比RL2大得多 D 、RL1 比 RL2 小得多分析：閉合開關(guān)時(shí)， L1 發(fā)光，表明電路中有電流，從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障， L1 發(fā)光而 L2 不亮，可以很快得出是 L2 短路；那么 L2 就相當(dāng)于一根導(dǎo)線，它的電阻極小，

21、 而從電路中不能看出 L2 被短接，因而故障應(yīng)是 RL2 比 RL1 小得多。因此本題的正確選項(xiàng)是C。當(dāng)然，也可以通過(guò)串聯(lián)電路中電流相等的特點(diǎn)和電功率知識(shí)來(lái)解釋，不再贅述。 例 4 、如圖 4 ，閉合開關(guān)時(shí)，電流表A 與 A1 的示數(shù)相同，則原因可能是( ) A 、 L1 短路 B 、 L2 短路 C 、 L1 開路 D 、 L2 開路 分析：并聯(lián)電路由于存在兩條支路，因此必須分析各條支路是否有電流。本題中，電流表A與A1的示數(shù)相同，即I=I1，說(shuō)明干路和L1所在支路是通路，從并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)分析：I=I1+I2 , 因此I 2=0 , 13 即電流表A2示數(shù)為0, L2支路沒有電流，此支路

22、開路。則正確選項(xiàng)是D。例5、如圖4,閉合開關(guān)瞬間，電流表 A與A1同時(shí)打表，A2指針不動(dòng)。則原因可能是（） A 、L1短路 B 、L2短路 C 、L1開路 D 、L2開路 分析：電流表A與A1都打表，很明顯是短路故 障，同時(shí)A2指針不動(dòng)，說(shuō)明短路的不是 L2支路，因此正確選項(xiàng)是 Ao例6、如圖6,閉合開關(guān)時(shí)，燈泡都不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則原因可能是（） A 、ab間開路 B 、bc間開路O cd間開路 D 、ad間開路 分析：L1、L2都不亮，可以判斷出電路故障屬于開路。由于電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明 L2阻值很大（或者電壓表串聯(lián)在電路中），遠(yuǎn)大于 L、L3的電阻，所以開路 故障應(yīng)該

23、是出現(xiàn)在 L2所在的部分電路，因此正確選項(xiàng)應(yīng)是Bo例7、如圖8,閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針沒有偏轉(zhuǎn)；某同學(xué)用一根導(dǎo)線將ac兩點(diǎn)連接起來(lái)，閉合開關(guān)瞬間，電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最大；當(dāng)他用這根導(dǎo)線將bd兩點(diǎn)連接起來(lái)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈 L1發(fā)光。則下列關(guān)于該電路存在的問(wèn)題分析錯(cuò)誤的是A、L1完好 B 、L2開路 C 、L3短路 D 、L2情況無(wú)法判斷 14 分析：閉合開關(guān)后，電流表指 針沒偏轉(zhuǎn)，首先可確定此電路中有開路故障。用一根導(dǎo)線將ac兩點(diǎn)連接起來(lái)，閉合開關(guān)瞬間，電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最大，說(shuō)明開路故障沒有出現(xiàn)在 L3所在部分電路，同時(shí)說(shuō)明 L3被短路了；再用導(dǎo)線將bd兩點(diǎn) 連接起來(lái)時(shí)，L1發(fā)光，說(shuō)明故障

24、也不是 L1所在部分電路，那么只有 L2開路的可能了。綜合上述分析，錯(cuò) 誤的選項(xiàng)應(yīng)該是D初中物理電路動(dòng)態(tài)與電路故障分析及復(fù)習(xí)策略廣東省江門市蓬江區(qū)荷塘中學(xué)林永周電路動(dòng)態(tài)分析題和電路故障分析題是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)，也是每年中考考查的熱點(diǎn)之一，其原因是這兩類題目對(duì)學(xué)生有較高的綜合分析能力要求。進(jìn)行電路故障分析，要以電路動(dòng)態(tài)分析能力作為基礎(chǔ)，而電路故障分析又是電路動(dòng)態(tài)分析的載體，因此我們?cè)谥锌紓淇歼^(guò)程中，將這兩類分析題整合成一個(gè)專題進(jìn)行復(fù)習(xí)，既有利于加深學(xué)生對(duì)動(dòng)態(tài)電路和歐姆定律的理解，又可以提高學(xué)生的綜合分析能力，提高復(fù)習(xí)的效率。筆者根據(jù)多年的備考經(jīng)驗(yàn)，在中考復(fù)習(xí)中，以電路動(dòng)態(tài)分析作為

25、主線，而將電路故障作為電路動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)原因，總結(jié)出動(dòng)態(tài)電路和電路故障的幾個(gè)類型，并加以剖析，以期對(duì)參加中考的同學(xué)有所幫助。一、滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化1 .串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化【例1】如圖1,是典型的伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)你判斷A表和V表的變化。分析：本題中，為了分析表達(dá)的簡(jiǎn)潔，我們約定一套符號(hào)：“一”表示引起電路變化;T”表示物理量增大或電表示數(shù)增大；“ J ”表示物理量減小或電表示數(shù)減小。P 右移一' Rf'R 總 TJ J-'A表 J。R 不變 一 IRiJ 一 U1 JfV

26、 表 J o（判斷V表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理來(lái)分析：RT 一 U T -UJ V表J。）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓U2將變大。推論：如果滑動(dòng)變阻器R足夠大，當(dāng)滑片P向右一直滑動(dòng)時(shí)，電阻將不斷增大，那么 U2 將不斷增大，U將不斷 減小，I將不斷減小。假設(shè) R2無(wú)限大，這時(shí)U2 將增大到電源電壓， U將變?yōu)?, I也將 變?yōu)?,這時(shí)的電路就相當(dāng)于斷路。這就是用電壓表來(lái)判斷電路斷路和短路的道理。【變式訓(xùn)練1】如圖2所示，閉合形狀S后，使滑動(dòng)變阻器的滑片 P向左滑動(dòng)，則（ ）A.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大，燈變暗B.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大，燈變亮C.電

27、流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小，燈變亮D.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小，燈變暗I J1 。一（2HHI_131d圖2參考答案：C【例2】如圖3,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，A表和V表將如何變化。分析：首先要確定電路的類型， 此電路屬于串聯(lián)電路呢還是并聯(lián)電路。 我們可以將電流 表簡(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開的電鍵或干脆拿掉。 此時(shí)可以容易地看出，這是一個(gè)串 聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑片已經(jīng)懸空， 滑動(dòng)變阻器接成了定值電阻，所以A表示數(shù) 不變。電壓表在本電路中，是測(cè)量 R和R部分電阻之和的電壓，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)分壓原理：V表示數(shù)減小?！咀兪接?xùn)練2】如圖

28、4,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，A表和V表將如何變化。參考答案：A表變大 V表不變【例3】在如圖5所示電路中，當(dāng)閉合電鍵后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片( )P向右移動(dòng)時(shí)A.安培表示數(shù)變大，燈變暗C.伏特表示數(shù)不變，燈變亮<s>B .安培表示數(shù)變小，燈變亮D.伏特表示數(shù)不變，燈變暗分析：將電流表等效為一根導(dǎo)線， 可以看到電壓表直接測(cè)量電源電壓，因此當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)將不會(huì)變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電阻RL大小不變(注意：在初中階段，小燈的電阻由于溫度的變化引起的變化往往忽略不計(jì))，因此總電阻變大，電流變小，所以電流表示數(shù)變小。從串聯(lián)電路的分壓角度分析，小燈兩端的電壓

29、也將變小，小燈的功率P=ULI也將變小，所以小燈的發(fā)光將變暗。 本題正確答案為 D【變式訓(xùn)練)3】在如圖6所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)A.電壓表示數(shù)變大，燈變暗B.電壓表示數(shù)變小，燈變亮C.電流表示數(shù)變小，燈變亮D.電流表示數(shù)不變，燈變暗參考答案：C2.并聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化【例4】如圖7,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，A表、A2表和V表將如何變化?Ri這條A分析：并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，等于電源電壓，故電壓表V示數(shù)不變。由于并聯(lián)電路各支路獨(dú)立工作，互不干擾，滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，對(duì)支路沒有影響，所以電流表 Al示數(shù)不變?；琍右移，R變大

30、，兩端電壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小，所以 示數(shù)也會(huì)變小?！咀兪接?xùn)練4】如圖8,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，Ai表、忿表和V表將如何變化？參考答案：Ai表變小A2表變小V表不變二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化1 .串聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化伏特表【例5】在如圖9所示的電路中，將電鍵 K閉合，則安培表的示數(shù)將 的示數(shù)將（均填“變大”、“變小”或“不變”）。分析：在電鍵尚未閉合前，兩個(gè)電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測(cè)量R兩端的電壓，電鍵 K閉合后，電阻 R2被局部短路，電壓表變成測(cè)量電源兩端的電壓了，因此電壓表的示數(shù)將變 大。在電鍵尚未閉合前， 電流表測(cè)量的是串聯(lián)電路的電流值

31、，由于此時(shí)電阻較大， 故電流較??；電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電路中的電阻只有R 了，因此電流表的示數(shù)將變大?！咀兪接?xùn)練5】在如圖10所示的電路中，當(dāng)開關(guān) K斷開時(shí)，電阻 Ri與R2是 聯(lián)的。開關(guān)K閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)將 （選填“變小”、“不變”或“變大”）。3 d k1*0*，|b- =»1©圖10參考答案：串聯(lián) 變小2 .并聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化【例6】在圖11中，燈?包Li和燈泡L2是 聯(lián)連接的。當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)將;電流表的示數(shù)將 （選填“增大”、“不變”或“減小”）。分析：本題的難度首先在電路的識(shí)別，我們可以將電流表看作導(dǎo)線，將電壓表拿

32、去，就容易看出這個(gè)電路是并聯(lián)電路。電流表是串聯(lián)在小燈Li的支路中的，所以電鍵閉合時(shí)，電流表的示數(shù)從0變到有讀數(shù)，應(yīng)該選填“增大”。電壓表是測(cè)量電源電壓，而且不受電鍵控 制，所以示數(shù)“不變”?！咀兪接?xùn)練6】在圖12所示的電路中，R的阻值為10，只閉合開關(guān)S時(shí)電流表的示 數(shù)為0.3A,再閉合開關(guān)S2后，電流表的示數(shù)為 0.45A,則R的阻值為 Q三、電路的故障引起電路中電學(xué)物理量的變化及故障原因分析【例7】在圖13中，當(dāng)電鍵K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為4伏。過(guò)了2分鐘，電壓表示數(shù)為 0,經(jīng)檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請(qǐng)分析造成這種情況的 原因可能有：。Li*圖13分析：電壓表示數(shù)為

33、0,其原因有三：（1）電壓表沒有接好或電壓表?yè)p壞；（ 2）小燈 L2短路；（3）小燈Li斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明不存在原因1的情況。那么還有兩種情況都是可能的。答案為：小燈L2短路；小燈Li斷路?！咀兪接?xùn)練7】在如圖14所示的電路中，電源電壓等于 6伏，合上開關(guān)后電壓表示數(shù) 為6伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況是： 。圖14參考答案：R斷路或L短路【例8】在如圖15所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵 KB,燈L1、L2都發(fā)光。 一段時(shí)間后，其中一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數(shù)都不變，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（）A.夕TLi短路B.夕TL2短路C.夕TLi斷路D.夕TL2斷路分

34、析：可以采用排除法。小燈 L2短路，會(huì)導(dǎo)致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大；小 燈L2斷路，會(huì)導(dǎo)致電流表示數(shù)變 0;小燈Li短路，會(huì)導(dǎo)致兩燈都不亮； 一燈熄滅而電表示數(shù) 都不變，只有小燈 Li發(fā)生斷路時(shí)才有此可能。本題正確答案為 Q【變式訓(xùn)練8】在圖16所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān) K,電路正常工作。 段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)電壓表示數(shù)變大，則 （）1TA.夕T L可能變亮B.夕T L亮度可能不變C.電阻R可能斷路D.電阻R可能短路參考答案：C四、動(dòng)態(tài)電路分析題與電路故障分析題復(fù)習(xí)策略1 .學(xué)會(huì)正確分析電路圖。首先要讓學(xué)生養(yǎng)成分析電路圖的習(xí)慣，無(wú)論是靜態(tài)電路還是 動(dòng)態(tài)電路，都要求學(xué)生能夠獨(dú)

35、立分析題目給出的電路圖中，各個(gè)用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián)。具體的方法是把電流表簡(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開的開關(guān)或干脆拿掉，把閉合的開關(guān)看成導(dǎo)線，把被局部短路的用電器拿掉，把開關(guān)斷開的支路去掉，從而簡(jiǎn)化電路。經(jīng)過(guò)電路簡(jiǎn)化后，電路中基本只出現(xiàn)電源、 用電器，電路顯得比較簡(jiǎn)單，把剛才去掉的電表復(fù)原上去， 明確電壓表和電流表分別測(cè)量那個(gè)用電器的電壓和電流。2 .正確判斷滑動(dòng)變阻器有效電阻及由于滑片的變化引起的有效電阻的變化。3 .熟練掌握串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律。動(dòng)態(tài)電路中涉及的用電器肯定不 止一個(gè)，必然會(huì)運(yùn)用到串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律， 如果學(xué)生不能熟練掌握這些規(guī)律，那么解題也

36、就無(wú)從談起。4 .熟練掌握歐姆定律的運(yùn)用，尤其是要分析好電路中局部和整體的關(guān)系。歐姆定律是 解決動(dòng)態(tài)電路的金鑰匙， 也是電學(xué)的基本定律。 在動(dòng)態(tài)電路中一般情況下電源的電壓都是不 變的，滑動(dòng)變阻器滑片的變化或開關(guān)的通斷，必然會(huì)引起電路中電流的變化，解題思路是先整體后局部，先利用歐姆定律分析整個(gè)電路中電流的變化情況，在具體分析每一個(gè)用電器的電流電壓變化情況。5 .理解好斷路和短路。很多學(xué)生遇到電路故障問(wèn)題就頭痛，原因就是沒有理解好怎樣 才是短路，以及短路對(duì)整個(gè)電路的影響。 所以要想學(xué)好電學(xué)這部分內(nèi)容還得深刻理解短路這 個(gè)概念?？傊?，無(wú)論在日常教學(xué)還是在中考復(fù)習(xí)過(guò)程中，都應(yīng)該加深學(xué)生對(duì)概念的理解和知

37、識(shí)的梳理，深化學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的運(yùn)用， 加強(qiáng)學(xué)生解題能力的指導(dǎo)和良好解題習(xí)慣的培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合分析能力和整體素質(zhì)的提高。人教網(wǎng)初中物理電路故障原因分析先根據(jù)題給條件確定故障是斷路還是短路：兩燈串聯(lián)時(shí)，如果只有一個(gè)燈 不亮，則此燈一定是短路了，如果兩燈都不亮，則電路一定是斷路了；兩 燈并聯(lián)，如果只有一燈不亮，則一定是這條支路斷路，如果兩燈都不亮， 則一定是干路斷路。在并聯(lián)電路中，故障不能是短路，因?yàn)槿绻搪?，則 電源會(huì)燒壞。再根據(jù)第一步再判斷哪部分?jǐn)嗦坊蚨搪?。? : L1與L2串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè) L2兩端電壓，開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn) 兩燈都不亮，電壓表有示數(shù)，則故障原因是什么？解： 你先畫一個(gè)

38、電路圖： 兩燈都不亮，則一定是斷路。電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩個(gè)接線柱跟電 源兩極相連接，這部分導(dǎo)線沒斷，那么只有L1斷路了。如果碰上了電壓表電流表就把電壓表當(dāng)開路，電流表當(dāng)導(dǎo)線。這個(gè)是因?yàn)殡娏鞅黼妷盒?，幾乎為零。但電壓表不同。此處要注意的是，電壓表只是看做開路，并不是真的開路。所以如果碰上了一個(gè)電壓表一個(gè)用電器一 個(gè)電源串聯(lián)在一起的情況，要記得。電壓表是有示數(shù)的。有一些東西光看 理論分析是不好的，要多做題啊，做多得題，在分析總結(jié)以下，會(huì)好很多。 而且如果有不會(huì)的，一定要先記下來(lái)，沒準(zhǔn)在下一題里就會(huì)有感悟。簡(jiǎn)單電路故障類習(xí)題的分析判斷電路故障是指電路連接完成通電時(shí)，整個(gè)電路或部分電路不能工作。

39、 它產(chǎn)生的原因主要有：元件本身存在問(wèn)題，如元件內(nèi)部開路、短路；連接時(shí)選用的器材不當(dāng)（如R1>>R2） ；電路導(dǎo)線接觸不良或斷開等。初中物理學(xué)習(xí)的電路的三種基本狀態(tài)是：通路，電路形成回路，電路中有持續(xù)電流，電路工作；開路，指電路的某一位置斷開，無(wú)法形成回路，電路中沒有電流，電路不工作；短路，指電源的正負(fù)極被導(dǎo)線直接相連，電流不經(jīng)過(guò)用電器直接從電源正極流向負(fù)極，此時(shí)電路中的電流極大，可能燒壞電源。因此，綜合起來(lái)，初中階段的電路故障一般可以概括為短路和短路兩種原因所引起的。 分析和判斷的一般思路就是首先判斷故障原因是短路或斷路引起的，然后再判斷是哪部分電路出現(xiàn)的短路或斷路故障。分析的基本

40、方法依然是根據(jù)電流的流向方法。從電路中是否有電流入手分析電路故障不失為一條捷徑。若電路（或某一支路）中無(wú)電流，則電路是開路；若電路中有電流，則是通路，但既存在故障，則電路中就有部分電路短路（亦稱短接） ；而整個(gè)電路被短路時(shí)電路中的電流極大，將出現(xiàn)電流表打表現(xiàn)象，同時(shí)整體電路短路故障一般只出現(xiàn)在并聯(lián)電路中，串聯(lián)電路一般不出現(xiàn)整體短路故障的分析。例題分析:F面以幾個(gè)常見的電路為例，具體分析電路故障:例1、如圖1,閉合開關(guān)時(shí)，兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為 0o則原因可能是（）A、L1短路R L2短路C L1開路L2開路分析：閉合開關(guān)時(shí)，兩燈都不亮（或電流表無(wú)示數(shù)），表明電路中無(wú)電流，從上面的分析可以得出這是開路故障。那么是 L1還是L2開路呢？可以通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)進(jìn)行分析，因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量L1兩端電壓，若是L1開路，則電壓表應(yīng)與 L2串聯(lián)接在電源兩端，它應(yīng)