淺談初中動態電路和電路故障的分析方法

電路動態分析題和電路故障分析題是初中學生物理學習過程中的一個難點，其原因是這兩類題目對學生有較高的能力要求。進行電路故障分析，要以電路動態分析能力作為基礎，而電路故障分析又是電路動態分析的載體，因此我們將這兩類分析題整合在一起進行分析研究。

動態電路主要指滑動變阻器滑片的移動引起電路中其他物理量的變化和開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化。

一、解這類題之前首先明確四個問題

①電源電壓恒定，測其電壓的電壓表示數不變。②電流表內阻很小可視為導線，電壓表內阻很大（通過電流很?。┛梢暈閿嗦?，電壓表可連同它所在支路去掉以簡化電路。③分析電路時電燈電阻一般情況下不變。④電阻變化規律：a.串聯電阻的個數越多，總電阻越大。并聯電阻的個數越多，總電阻越小。b.不論串聯還是并聯，其中有一個電阻的阻值增大，總電阻就增大，反之亦然。

二、分析方法

第一步：簡化電路（把電流表看做導線，把電壓表所在的支路直接去掉）第二步：留值（明確電流表測的是通過哪個用電器的電流，電壓表測的是哪個用電器兩端的電壓）第三步：動態分析（一般是電阻的變化引起電流和電壓的變化）。注意：抓住題中不變的量，如電源電壓不變，定值電阻阻值不變，一般情況下燈泡電阻不變等。

三、動態電路（兩類題型）

第一類：滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化

①明確電路（電壓表直接去掉，電流表看成導線簡化電路）；②看準每個電表分別測的是誰的電壓和電流；③先看電阻的變化，再根據歐姆定律判斷電流、電壓的變化。

第二類：開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化

①明確斷開和閉合是分別是什么電路；②畫出等效電路（電壓表直接去掉，簡化電路）；③根據歐姆定律進行判斷（注意串、并聯電路電流、電壓關系的運用）

電路中故障的判斷是物理知識和生活實踐聯系的一個重要方面，在中考中是一個考察的一個熱點內容。電路故障一般分為短路和斷路兩大類。分析識別電器故障時，一定要根據電路中出現的各種現象，如燈泡不亮，電流表和電壓表示數反常等，分析其發生的各種可能原因，再根據題中給的其他條件和現象、測試結果等進行綜合分析，確定故障。

斷路的判斷：

用電器所在的線路斷路時，那條線路中沒有電流，用電器不能工作。

（1）如果電路中用電器不工作，且電路中無電流，則電路斷路。

（2）具體到那一部分斷路，有兩種判斷方式：①把電壓表分別和各處并聯，則有示數且比較大（常表述為等于電源電壓）處斷路（電源除外）；②把電流表分別與各部分并聯，如其他部分能正常工作，則當時與電流表并聯的部分斷開了。

四、短路的判斷

用電器所在的線路短路時，線路中有電流，但該用電器不能工作。①串聯電路或者串聯部分中一部分用電器不能正常工作，其他部分用電器能正常工作，則不能正常工作的部分短路。②把電壓表分別和各部分并聯，導線部分的電壓為零表示導線正常，如某一用電器兩端的電壓為零，則此用電器短路。

五、解決這類問題的常用的主要判斷方法

故障1：用電器不工作。判斷：①若題中電路是串聯電路，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若題中電路是并聯電路，如果所有用電器均不工作，說明干路發生了斷路；如果其它用電器仍在工作，說明該用電器所在的支路斷路。

故障2：電壓表示數為零。判斷：①電壓表的兩接線柱到電源兩極之間的電路斷路；②電壓表的兩接線柱間被短路。

故障3：電流表示數為零。判斷：①電流表所在的電路與電源兩極構成的回路上有斷路。②電流表所在電路電阻非常大，導致電流過小，電流表的指針幾乎不動（如有電壓表串聯在電路中）。③電流表被短路。

故障4：電流表被燒壞。判斷：①電流表所在的電路與電源兩極間直接構成了回路，即發生了短路。②電流表選用的量程不當。

不管“短路、斷路”成因是多么復雜，其實質卻很簡單，我們可以認為“短路”的用電器實質就是電阻很小，相當于一根導線，“斷路”的用電器實質就是電流無法通過相當于斷開的電鍵。在分析中用導線代替“短路”的用電器，用斷開的電鍵代替“斷路”的用電器，往往會收到意想不到的效果。

在解動態電路和電路故障問題時，最好能結合實驗讓學生直觀觀察、分析、歸納，并利用復習電路實驗時在實驗中創設實際情景讓學生切身體驗、嘗試自行解決，這樣更有利于學生的理解和掌握，并成為學生的一種經驗，便于學生學以致用，以用促學，學用相長

作者簡介：

陶志遠（1987.11～），男，籍貫：甘肅天祝，工作單位：甘肅省天祝縣第三中學，大學本科，中學二級教師，研究方向：初中物理教學。endprint