初中物理電路故障研究分析方法

..一、電路故障及其種類：

電路故障的種類及判斷方法1、電路故障：電路連接完成后，閉合開關(guān)通電時(shí)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)電路或者局部電路無法正常工作的現(xiàn)象叫電路故障；2、電路故障類型，主要有兩種，短路和斷路。斷路原因：元件損壞、接觸不良短路：分為電源短路和局部短路兩種。1允許的。2局部短路:指的是串聯(lián)的多個(gè)元件〔含用電器、電表、開關(guān)〕中的一個(gè)或多個(gè)〔當(dāng)然不是全部〕在不會(huì)造成較大的危害。根據(jù)短路元件的不同又分為：用電器短路、電表短路、開關(guān)短路幾種。注意：在并聯(lián)電路中，一旦用電器短路，同時(shí)就會(huì)造成電源短路。3、家庭電路的電路故障：家庭電路的故障是?？嫉念}型之一，家庭電路常見故障有四種：斷路、短路、過載和漏電。斷路電燈不亮，用電器不工作，說明電路中出現(xiàn)斷路。斷路時(shí)電路中無電流通過，該故障可用測電筆查出。短路短路就是指電流沒有經(jīng)過用電器而直接構(gòu)成通路。發(fā)生短路時(shí)，電路中的電阻很小，電流很大，保險(xiǎn)絲自動(dòng)熔斷。假設(shè)保險(xiǎn)絲不適宜，導(dǎo)線會(huì)因發(fā)熱，溫度迅速升高，而引發(fā)火災(zāi)。過載電路中用電器總功率過大，導(dǎo)致通過導(dǎo)線的總電流大于導(dǎo)線規(guī)定的平安電流值。出現(xiàn)這種情況輕者導(dǎo)致用電器實(shí)際功率下降；重者導(dǎo)線會(huì)因過熱而引發(fā)火災(zāi)。漏電如果導(dǎo)線外層或用電器的絕緣性能下降，那么有電流不經(jīng)用電器而直接“漏〞入地下，漏電會(huì)造成用電器實(shí)際功率下降，也能造成人體觸電。使用漏電保護(hù)器能預(yù)防漏電的發(fā)生。例1小明晚上做功課，把臺燈插頭插在書桌邊的插座上，閉合臺燈開關(guān)，發(fā)現(xiàn)臺燈不亮。為了找出故發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)孔能使測電筆的氖管發(fā)光，故障原因可能是〔〕A．進(jìn)戶線火線上的熔絲燒斷B．進(jìn)戶線零線斷了jz*..C．書桌邊的插座與零線斷開 D．書桌邊的插座與火線斷開點(diǎn)撥：家庭電路中的兩根電線，一根是火線，另一根是零線，它們間的電壓是220V。正常情況下，零線與大地之間無電壓，火線與大地之間電壓是220V。測電筆的氖管只要發(fā)光，就說明它接觸的是火線。這樣可排除選項(xiàng)中的A、D，再根據(jù)把臺燈插頭插入其他插座，臺燈能正常發(fā)光，可排除B。應(yīng)選C。例2暑期，徐延同學(xué)家新裝了一臺3kW的空調(diào)機(jī)，試用了一會(huì)兒，家中突然停電，檢查發(fā)現(xiàn)熔絲斷了。導(dǎo)致上述故障的原因可能( )A．插頭和插座接觸不良 B．電路中用電器的總功率過C．空調(diào)機(jī)內(nèi)部斷路 D．控制空調(diào)機(jī)的開關(guān)短路點(diǎn)撥：熔絲斷了，只可能有兩個(gè)原因：短路和過載。選項(xiàng)A、C都是電路中出現(xiàn)斷路，不會(huì)造成熔絲熔斷。選項(xiàng)D開關(guān)短路，不是電路短路，只會(huì)造成開關(guān)常閉。選項(xiàng)B中用電器的總功率過大，導(dǎo)致通過熔絲的總電流大于熔絲的熔斷電流，使熔絲熔斷。答案：B例3閘〞只可能是短路引起的。答案：短路；電流例4暑期持續(xù)的“桑拿天〞，居民家里的空調(diào)、電扇都閑不住，導(dǎo)致電路火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，火警不斷，消防車?yán)押鸾卸?，趕往火災(zāi)現(xiàn)場。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，起火原因如出一轍：電線超負(fù)荷使電線內(nèi)的金屬導(dǎo)線發(fā)熱引燃了外面的絕緣皮。根據(jù)學(xué)過的物理知識答復(fù)：〔“超負(fù)荷〞是指電路中的〔 〕過大〔選填“電流〞或“電阻〞?！病呈够馂?zāi)發(fā)生的理論依據(jù)是〔 〕?！?〕請你提出一條預(yù)防這種火災(zāi)發(fā)生應(yīng)采取什么措施〔 〕。點(diǎn)撥：=I2R〔R(1)(2)=I2R〔R3〕大功率的用電器穿插使用；換用橫截面積較大〔或較粗〕的輸電線；做好電路的散熱工作。二、電路故障模擬實(shí)驗(yàn)如下圖，燈泡L1和燈泡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)：jz*..實(shí)驗(yàn)一：模擬燈L1短路的情形，取一根導(dǎo)線并接到L1的兩端，閉合開關(guān)，觀察到燈L2亮，電流表示數(shù)變大，電壓表無示數(shù)〔被短路實(shí)驗(yàn)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(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L1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L1熄滅，電流表無示數(shù)，電壓表也無示數(shù)。三、電路故障的判斷方法:使用電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線等都可以判斷故障所在，檢測其它電路故障方法：1．用電器正常工作。說明：被測電路上發(fā)生斷路。解析：如右圖1開關(guān)s閉合時(shí)，①兩燈都不發(fā)光，當(dāng)把導(dǎo)線接AB兩點(diǎn)時(shí)，假設(shè)L2燈發(fā)光，說明可能是L1燈斷路，也可能是開關(guān)、電源處斷路；假設(shè)L2不發(fā)光，說明可能是L2燈斷路，也可能是開關(guān)電源處斷路。同理導(dǎo)線接BC兩點(diǎn)時(shí)和這類似，只不過是把L2換成L1。②兩燈有一個(gè)發(fā)光，說明電路中出現(xiàn)了短路。〔1〕示數(shù)增大。說明：電路〔或支路〕中局部用電器被短路?！菜杏秒娖鞫急欢搪罚敲措娏鞅頍龤А场?〕示數(shù)減小。說明：①電路〔或支路〕中發(fā)生斷路。②電流表壞了?！?〕示數(shù)不變。說明：除電流表所在支路以外的其它支路上發(fā)生斷路?！册槍Σ⒙?lián)電路〕將電流表與被測電路并聯(lián)分析1〕有示數(shù)。說明：被測電路上發(fā)生斷路。2〕無示數(shù)。說明：未測電路上發(fā)生斷路。〔1〕示數(shù)增大。說明：未與電壓表并聯(lián)的用電器被短路。jz*..〔2〕示數(shù)減小。說明：①與電壓表并聯(lián)的被測電路上發(fā)生短路。②電壓表與電源正負(fù)極間發(fā)生斷路。③電壓表壞了。〔3〕示數(shù)不變。說明：除電壓表所在支路以外的其它支路上發(fā)生斷路。2．將電壓表與被測電路并聯(lián)分析。〔1〕有示數(shù)。說明：電壓表與電源正負(fù)極間是通路的?！?〕無示數(shù)。說明：①與電壓表并聯(lián)的被測電路上發(fā)生短路；②電壓表與電源正負(fù)極間發(fā)生斷路明是L1斷路。②假設(shè)有一個(gè)燈發(fā)光，電壓表示數(shù)為零，電流表有示數(shù)，說明是L1短路。以下舉例說明：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)展測量，結(jié)果是可能〔 〕

，那么此電路的故障A．開關(guān)S接觸不良 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。此題中電壓表測得，說明電源可提供3V電壓；在d、e兩點(diǎn)之間且為斷路。選擇C。電壓表有示數(shù)說明：1

，說明d兩點(diǎn)與電源兩極相連的電路某處斷開， ，說明故障2 方法二、導(dǎo)線檢測法例2〔06大連〕如下圖，閉合開關(guān)S時(shí)，燈泡、L2都不亮，用一根導(dǎo)線的兩端接觸、b兩點(diǎn)時(shí)兩都不亮；接觸c兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都不亮；接觸、d兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都亮。那么〔 〕A．燈C．燈

斷路 B．燈 斷路短路 D．開關(guān)S斷jz*..分析：閉合開關(guān)S時(shí)，燈泡L1、L2都不亮，說明“無流〞，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、c兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都不亮；說明斷路故障發(fā)生在燈L1和開關(guān)上；接觸d關(guān)S斷路，應(yīng)選D。注意：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、根據(jù)現(xiàn)象判斷電路故障的口訣：1并聯(lián)電路中：獨(dú)斷單支停，一短全局輸。家庭電路中：斷在明滅間，短在后通點(diǎn)。題組一：〔在串聯(lián)電路中〕1、在如圖13所示的電路中，電源電壓等于6V，合上開關(guān)后電壓表示數(shù)為6V。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況是。假設(shè)電壓表示數(shù)為0V，電路中可能發(fā)生的情況.2、在圖19所示的電路中，當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，燈L1、L2均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查找電路的故障。他將導(dǎo)線先并接在燈L1兩端時(shí)發(fā)現(xiàn)燈L2亮，燈L1不亮，然后并接在燈L2兩端時(shí)發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷()(A)燈L1斷路(B)燈L1短路(C)燈L2斷路(D)燈L2短路。

圖13圖193、如右圖所示電路，有一位同學(xué)連好電路后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，電路故障是：Aab連續(xù)路 Bcd連續(xù)C、、f連續(xù)路 、、f短路4、在圖16所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)K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的數(shù)變大，那么產(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。5、在如圖18所示的電路圖中，當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)〔 A．整個(gè)電路發(fā)生短路電流表示數(shù)變小。C.電流表示數(shù)不變化。D.電流表示數(shù)變大。

圖16圖18jz*..6、如圖4是小文同學(xué)研究串聯(lián)電路中電流、電壓特點(diǎn)的實(shí)物連接圖，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈L1亮，燈L2電流表和電壓表均有讀數(shù)．那么故障原因可能是A．L1斷路 B．L1短路 LC．L2斷路 D．L2短路總結(jié)一：L題組二：〔在并聯(lián)電路中〕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，只有一只燈圖4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〔 〕燈 處短路 燈 處短路 燈 處斷路 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．燈C．燈

的接線短路 B．燈的燈絲斷了 D．

的接線短路的燈絲斷了在圖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(shí)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)生這一象的原因可能是〔 〕A．燈 短路 B．燈 短路 C．燈 斷路 D．燈 斷總結(jié)二：題組三：家庭電路故障練習(xí)：如圖1所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，發(fā)現(xiàn)電燈L不亮，用測電筆測試d兩點(diǎn)時(shí)，氖管都發(fā)光，測試ab兩點(diǎn)時(shí)，只有a點(diǎn)氖管發(fā)光，那么故障可能是〔 火線與零線短路 B．a(chǎn)、d之間某處斷路