電路故障分析(教學設計)

1、電路故障分析專題一：串聯(lián)電路的故障分析寧波市海曙區(qū)段塘學校 呂淑君【教學目標】：1、掌握串聯(lián)電路某一用電器發(fā)生斷路和短路故障時用電器的工作情況以及電流、電壓的特點。2、會用電壓表、電流表、導線、燈泡等簡單器材進行簡單電路檢測，能根據(jù)現(xiàn)象、電路知識及規(guī)律判斷出故障所在?！窘虒W重點】：1、 分析串聯(lián)電路發(fā)生故障時的電流、電壓特點。2、 掌握電路故障的一般檢測方法，對現(xiàn)象進行綜合分析。【教學難點】： 對電路進行綜合分析，判斷出故障所在?！窘虒W流程】： 引入新課【視頻】因電路故障引起的火災提問：這場火災是因為什么原因引起的？（電路故障）【演示實驗】電路短路1、 閉合開關，燈泡發(fā)光，此時電路沒有發(fā)生故障

2、。2、 用導線直接連在燈泡兩端，使燈泡短路，請大家觀察出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？（燈泡熄滅、冒煙、發(fā)光、著火）由此可見，電路發(fā)生故障，會使用電器無法工作，甚至引起火災事故，因此，分析和排除電路故障是十分重要的。今天，我們就以實驗電路中的串聯(lián)電路為例，分析電路的故障。進入新課【展示】一個故障的串聯(lián)電路提問：閉合開關，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（兩燈亮了）操作：閉合開關（發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮）提問：如果在這個故障電路中只有一處發(fā)生故障，且這個故障發(fā)生在其中一個用電器上，你知道這里發(fā)生斷路還是短路故障？是哪個燈泡發(fā)生故障？要能準確判斷出來，我們得先弄清楚串聯(lián)電路中某一用電器發(fā)生斷路或短路時用電器的工作情況以及電流、電壓的特點

3、。我們先分析斷路時的情況。一、 串聯(lián)電路中某一用電器斷路的特點（板書：一、某一用電器斷路時的特點）當L1斷路時提問：1、兩個用電器的工作情況如何？（兩燈都熄滅）2、 電路中是否有電流？（沒有電流）3、 L1兩端電壓有何變化？4、 L2兩端電壓為多少？提問：有沒有不同的意見？ 大家的說法是否正確呢？我們就通過實驗驗證一下。實驗之前，我們先解決幾個問題：1、 這里沒有準備電流表，如何判斷電路中是否有電流？2、 這里電壓表只有1個，如何利用僅有的1個電壓表，測量L1、L2以及電源電壓？【活動一】串聯(lián)電路某一用電器斷路時的特點操作：1、先制造L1斷路的故障（簡單介紹幾種方法：為方便，用小紙片將L1斷路

4、）2、閉合開關后，觀察兩燈的亮滅情況 3、利用電壓表分別測量L1、L2以及電源電壓。注意：使用電壓表時，注意量程以及正負接線柱與電源正負極的對應關系。 4、把現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄在任務單第一部分的表格中。5、并把結論補充完整。6、學生匯報、交流。結論：串聯(lián)電路中某一用電器發(fā)生斷路時：1、 兩個用電器的工作情況：都不發(fā)光。2、 電路中無（有或無）電流。3、 斷路的用電器兩端電壓等于電源電壓。4、 無故障的用電器兩端電壓等于0。我們發(fā)現(xiàn)串聯(lián)電路中某一用電器斷路時，I=0，U斷=U總。（板書：I=0，U斷=U總）提問：為什么此時電流、電壓會出現(xiàn)這樣的情況呢？我們得從理論上進行分析。【理論分析】這是串聯(lián)電路

5、中某一用電器發(fā)生斷路時的特點，那么短路又會是什么情況呢？二、 串聯(lián)電路中某一用電器短路的特點（板書：二、某一用電器短路時的特點）當L1短路時提問：1、兩個用電器發(fā)生什么情況？電路中是否有電流？2、L1兩端電壓為多少？L2兩端電壓又為多少？你們有沒有親身體驗過呢？接下來我們還是動手做一做?！净顒佣看?lián)電路某一用電器短路時的特點操作：1、先制造L1短路的故障。 （用導線并聯(lián)在L1兩端）2、閉合開關，觀察兩燈的亮滅情況，利用電壓表測量L1、L2以及電源電壓。 3、將現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄在第二部分的表格中，并把結論補充完整。（為保護用電器，做完后，及時斷開開關）4、學生匯報、交流。結論：串聯(lián)電路中某一用電

6、器發(fā)生短路時：1、 兩個用電器的工作情況：只有短路的燈泡不發(fā)光。2、 電路中有（有或無）電流。3、 短路的用電器兩端電壓等于0。4、 無故障的用電器兩端電壓等于電源電壓。（板書：I0，U短=0）提問：為什么此時電流、電壓會出現(xiàn)這樣的情況呢？我們得從理論上進行分析?！纠碚摲治觥课覀円呀?jīng)清楚了串聯(lián)電路中某一用電器發(fā)生斷路和短路的特點，我們就可以利用這些特點反過來判斷電路的故障。三、 判斷串聯(lián)電路故障的方法（某一用電器故障）（板書：判斷串聯(lián)電路故障的方法（某一用電器故障）（一） 首先，判斷故障的類型到底是發(fā)生斷路還是短路。（板書：（一）判斷故障類型）【展示】1、短路故障電路提問：閉合開關，只有一盞燈

7、亮，發(fā)生斷路還是短路？（短路）提問：你是怎么判斷的呢？ （有一盞燈亮，說明有電流，則是短路的情況）【展示】2、斷路故障電路提問：閉合開關，兩燈都不亮，發(fā)生斷路還是短路？（斷路）提問：你是怎么判斷的呢？ （兩燈都不亮，說明沒有電流，則是斷路的情況）總結：我們可以利用電流的有無判斷故障的類型： 如果有電流，則是短路 如果無電流，則是斷路（板書：利用電流的有無）（二） 判斷故障位置（板書：（二）判斷故障位置 1、短路）【展示】1、短路故障電路提問：在這個短路故障電路中，是哪一個用電器短路呢？（L2短路）提問：你是怎么判斷的呢？（L2不亮，說明L2短路）提問：假如用電器不是燈泡，是兩個電阻，無法通過用

8、電器的亮滅判斷，那有沒有其他方法判斷是哪一個用電器短路？（利用電壓表，將電壓表并聯(lián)在其中一個用電器上，電壓為0，則該用電器短路；如電壓為電源電壓，則是另一個用電器短路）【演示實驗】利用電壓表判斷短路位置操作：電壓表測量電源電壓，再測量L1電壓，發(fā)現(xiàn)U1=U總提問：是哪個用電器短路？（L2）提問：大家的判斷是否正確呢？操作：將L2反過來，可觀察L2被銅絲短路。總結：可以通過觀察燈泡的亮滅以及利用電壓表判斷哪一個用電器短路。（板書：利用燈泡的亮滅 電壓表）提問：斷路位置又如何判斷呢？（板書：2、斷路）【展示】2、斷路故障電路提問：在這個斷路電路中只有一個用電器斷路，是哪一個用電器斷路呢？ 你有什么

9、方法可以判斷？可以借助什么器材呢？接下來，我們就以4人小組為單位展開討論。【討論】判斷哪一個用電器斷路的方法提問：可以借助什么器材？如何通過該器材判斷斷路的位置？步驟：1、學生討論2、學生匯報、交流并演示提問：1、哪一組愿意試一試？2、你們組想到什么方法？請你上臺給大家演示一下。 3、還有沒有其他的方法？剛才大家用各種方法判斷出這個斷路故障發(fā)生在L1上，我用好的燈泡替換L2，驗證大家的判斷是否正確。總結：通過討論，我們得到了多種判斷串聯(lián)電路中斷路位置的方法：選用器材檢測電路圖現(xiàn)象及結論導線L2發(fā)光， L1斷路；L2 不發(fā)光，L2斷路。電流表電流表有示數(shù)（L2發(fā)光）， L1斷路；電流表無示數(shù)（L2 不發(fā)光），L2斷路。電壓表電壓表有示數(shù)，L2 不發(fā)光，L1斷路；電壓表無示數(shù)，L2 不發(fā)光，L2斷路。燈泡小燈泡發(fā)光，L1斷路；