初中物理常見電路故障類型及原因分析

1、初中物理常見電路故障類型及原因分析黑龍江省同江市第三中學(xué)韓麗玉初中學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)時(shí)，都對(duì)如何分辨短路與斷路，如何用電流表、電壓表判斷電路故障感到很困難。直到九年級(jí)，學(xué)習(xí)比較優(yōu)秀的學(xué)生也還糊里糊涂。我認(rèn)為，對(duì)電路故障要熟練正確的判斷除了應(yīng)對(duì)各個(gè)概念完全掌握，并形成完整的概念體系外，同時(shí)還應(yīng)對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及結(jié)論充分理解，并能夠靈活應(yīng)用。在這里通過一些具體的實(shí)例，對(duì)電路故障分析進(jìn)行詳細(xì)的介紹和比較，使同學(xué)們?cè)谟龅骄唧w問題時(shí)，能夠選擇最佳的解題方法，以提高解決問題的能力和效率。一、短路與斷路現(xiàn)象分析初中物理電路故障的類型主要有兩種：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

2、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(duì)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(gè)用電器中的一個(gè)或多個(gè)（當(dāng)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(huì)造成較大的破壞。用電器短路，從實(shí)驗(yàn)的角度給學(xué)生做如圖所示的B實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察到：閉合開關(guān)，燈泡Li、L2發(fā)光，當(dāng)用一根導(dǎo)線并接到AB兩點(diǎn)之間，燈泡L2熄滅，燈泡Li變亮。事實(shí)告訴同學(xué)們，此時(shí)燈泡L2中沒有電流流過，電流從電源正極流到A點(diǎn)后，只經(jīng)過導(dǎo)

3、線流到B點(diǎn)，再流過L1，回到電源負(fù)極。將這一現(xiàn)象上升到理論就是：從同一起點(diǎn)A到同一終點(diǎn)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(jì)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。具體“癥狀”有：1：用電器不工作。診斷：（1）若題中電路是串聯(lián)電路，看其它用電器能否工作，如果所有用電器均不能工作，說明可能某處發(fā)生了斷路；如果其它用電器仍在工作，說明該用電器被短路了。（2）若題中電路是并聯(lián)電路，如果所有用電器均不工作，說明干路發(fā)生了斷路；如果其它用電器仍在工作，說明該用電器所在的支路斷路。2、

4、電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù):診斷：“電流表示數(shù)正?！北砻髦麟娐窞橥?“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表,則故障原因可能是:電壓表損壞;電壓表接觸不良;與電壓表并聯(lián)的用電器短路。3、電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)診斷：“電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通過,“電流表無示數(shù)”說明沒有或幾乎沒有電流流過電流表,則故障原因可能是電流表短路;和電壓表并聯(lián)的用電器開路，此時(shí)電流表所在電路中串聯(lián)了大電阻（電壓表內(nèi)阻）使電流太小，電流表無明顯示數(shù)。4、電流表電壓表均無示數(shù)診斷：“兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表，除了兩表同時(shí)短路外，最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無電流。二、電路故障模擬實(shí)驗(yàn)如圖所示，燈泡Li和燈泡

5、L2串聯(lián)在電路中，為了幫助同學(xué)們理解故障原因，分別做以下四個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)：S實(shí)驗(yàn)一：模擬燈Li短路的情形，取一根導(dǎo)線并接|到Li的兩端，閉合開關(guān)，觀察到燈L2發(fā)光，且亮度變亮，L1H可2；丁區(qū)電流表示數(shù)變大，電壓表無示數(shù)（被短路）；口；卜實(shí)驗(yàn)二：模擬燈Li斷路的情形，將燈Li從燈座上取下來，閉合開關(guān)，觀察到燈匕熄滅，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)變大，為電源電壓；實(shí)驗(yàn)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Li亮度變亮，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大；實(shí)驗(yàn)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Li熄滅，電流表無示數(shù)，電壓表也無示數(shù)。三、判斷故

6、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。主要判斷方法：方法一、電壓表檢測法例1在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，遇到斷路時(shí)，常用電壓表來檢測。某同學(xué)連接了如圖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(jìn)行測量，結(jié)果是：Uae=3V,Uab=0,Ubd=0,Ude=3V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C.d、e間出現(xiàn)斷路D.e、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(shí)，表與被測元件并聯(lián)，相當(dāng)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

7、效于開路，對(duì)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(gè)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Uae=3V,說明電源可提供3V電壓；Uab=0,Ubd=0,說明a、d兩點(diǎn)與電源兩極相連的電路某處斷開，Ude=3V,說明故障在d、e兩點(diǎn)之間且為斷路。選擇Co方法二、導(dǎo)線檢測法例2如圖所示，閉合開關(guān)S時(shí)，燈泡Li、L2都不亮，用一根導(dǎo)線的兩端接觸a、b兩點(diǎn)時(shí)兩燈都不亮；接觸b、c兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都不亮；接觸c、d兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都亮。則（）A.夕TLi斷路B.夕TL2斷路C.夕TL2短路D.開關(guān)S斷路分析：閉合開關(guān)

8、S時(shí)，燈泡Li、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(diǎn)時(shí)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(diǎn)時(shí)，兩燈都不亮；說明斷路故障發(fā)生在燈Li和開關(guān)上；接觸c、d兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都亮，排除燈泡故障，說明開關(guān)S斷路，故選d電流表、小燈泡的檢測法與導(dǎo)線相似，電流表檢測時(shí)要防止造成電源短路。四、典型練習(xí)題1 .如圖2所示的電路中，電源電壓為6V,當(dāng)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.夕TLi處短路B.燈L2處短路C.夕TLi處斷路D.夕TL2處斷路2 .如圖3所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針不動(dòng)。該電路的故障可能是（）A.夕TLi的接線短路B.夕TL2的接線短路C.夕TLi的燈絲斷了D.燈L2的燈絲斷了3 .在