初中九年級(jí)物理電路的三種狀態(tài)及特點(diǎn)

電路的三種狀態(tài)及特點(diǎn)通路：處處接通的電路斷路：又叫開路，是某處斷開的電路短路：將導(dǎo)線直接連接到電源兩端的電路三種工作狀態(tài)的具體情況：通路狀態(tài)：通路就是電路中的開關(guān)閉合，負(fù)載中有電流流過。在這種狀態(tài)下，電源端電壓與負(fù)載電流的關(guān)系可以用電源外特性確定，根據(jù)負(fù)載的大小，又分為滿載、輕載、過載三種情況。負(fù)載在額定功率下的工作狀態(tài)叫額定工作狀態(tài)或滿載;低于額定功率的工作狀態(tài)叫輕載;高于額定功率的工作狀態(tài)叫過載。由于過載很容晚燒壞電器，所以一般情況都不允許出現(xiàn)過載。2、短路狀態(tài)如果外電路被阻值近似為零的導(dǎo)體接通，這時(shí)電源就處于短路狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，電路中的電流（短路電流）1心E/R。我們知道，電源的內(nèi)阻一般都是很小的，因而短路電流可能達(dá)到非常大的數(shù)值，這將電源有燒毀的危險(xiǎn)，必須嚴(yán)格防止，避免發(fā)生。3、開路狀態(tài)開路就是電源兩端開電路某處斷開，電路中沒有電流通過，電源不向負(fù)載輸送電能。對(duì)于電源來說，這種狀態(tài)叫空載。開路

狀態(tài)的主要特點(diǎn)是：電路中的電流為零。電源端電壓和電動(dòng)勢(shì)相這三種狀態(tài)，在我們生活中隨處都可以看到，如將電燈的開關(guān)合上，電燈發(fā)亮，這就是一種通路狀態(tài)，如果開電燈，同時(shí)開冰箱、空調(diào)、電飯煲、電視、電腦、音箱、電炒鍋，這時(shí)負(fù)載比較多，容晚出現(xiàn)過載現(xiàn)象，當(dāng)過載時(shí)電線容易冒煙起火。三種狀態(tài)的特點(diǎn):通路電路中有電流通過，用電器能夠工作（如下圖甲所示）0甲斷路電路中無電流通過，用電器不能工作（如圖乙、丙所示）1乙 兩短路電路中電流會(huì)很大，可能燒壞電源，這是絕對(duì)不允許的（如圖丁所示）□常見電路故障的識(shí)別方法:.常見的幾種電路故障：連接狀態(tài)產(chǎn)生原因結(jié)果開路開關(guān)未閉合、電線斷裂、接頭松動(dòng)等用電器不能工作短路電源短路一一導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極連接起來輕則引起電路故障，重則將燒毀電源，甚至引起火災(zāi)局部短路一一當(dāng)電路中有多個(gè)用電器時(shí)，把其中部分用電器兩端直接用導(dǎo)線連接起來被短路的部分用電器不能工作.一般說來，電源短路是必須避免的錯(cuò)誤（特殊情況例外，如演示奧斯特實(shí)驗(yàn)）。局部短路可分為有意和無意兩種。有意短路是一種知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的遷移（如一些電熱器的保溫電路等），而無意短路則是在操作中出現(xiàn)的錯(cuò)誤或疏忽（如家用電器中的兩線相碰等）。短路未必會(huì)有嚴(yán)重性后果，有時(shí)也可以巧妙利用，但應(yīng)視具體情況而定。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(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。L1 L2用電器短路，從實(shí)驗(yàn)的角度給學(xué)生做如圖所示的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察到：閉合開關(guān)，燈泡L1、L2發(fā)光，當(dāng)用一根導(dǎo)線并接到A、B兩點(diǎn)之間，燈泡L2熄滅，燈泡L1變亮。事實(shí)告訴同學(xué)們，此時(shí)燈泡12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)線流到B點(diǎn)，再流過L/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。二、電路故障模擬實(shí)驗(yàn)如圖所示，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)：實(shí)驗(yàn)一：模擬燈匕短路的情形，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(shí)驗(yàn)二：模擬燈匕斷路的情形，將燈L1從燈座上取下來，閉合開關(guān)，觀察到燈L熄滅，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)變大，為2電源電壓；實(shí)驗(yàn)三：模擬燈12短路的情形，取一根導(dǎo)線并接到L2的兩端，閉合開關(guān)，觀察到燈匕亮度變亮，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大；實(shí)驗(yàn)四：模擬燈12斷路的情形，將燈12從燈座上取下來，閉合開關(guān)，觀察到燈L熄滅，電流表無示數(shù)，電壓表也無示數(shù)。1三、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(cè)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(cè)。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(cè)量，結(jié)果是Um二的，口向="'"威=3，，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d、e間出現(xiàn)斷路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(cè)量時(shí)，表與被測(cè)元件并聯(lián)，相當(dāng)于在被測(cè)元件旁又使電流有了一條路徑。若被測(cè)元件通路，由于電壓表電阻很大，等效于開路，對(duì)電路無影響，其示數(shù)為零；若被測(cè)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(cè)得乙,=3*,說明電源可提供3V電壓；U"，口配=。，說明a、d兩點(diǎn)與電源兩極相連的電路某處斷開，口”即，說明故障在d、e兩點(diǎn)之間且為斷路。選擇C。方法二、導(dǎo)線檢測(cè)法例2 （06大連）如圖所示，閉合開關(guān)S時(shí)，燈泡L1、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.燈一斷.B.燈與斷路C.燈與短路D.開關(guān)5斷路分析：閉合開關(guān)S時(shí)，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(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L1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)5斷路，故選D。電流表、小燈泡的檢測(cè)法與導(dǎo)線相似，電流表檢測(cè)時(shí)要防止造成電源短路。四、典型練習(xí)題.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.燈4處短路B.燈4處短路C.燈4處斷路D.燈4處斷路.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4的接線短路.燈&的接線短路