初中物理電路故障分析

郭懷生

(甘肅省天水市秦州區(qū)皂郊中學(xué) 741002)

電路故障是指電路連接完成后，閉合開關(guān)通電時(shí)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)電路或者部分電路無(wú)法正常工作的現(xiàn)象.電路故障主要有短路和斷路兩種類型.電路故障的分析判斷，是初中物理電學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，也是中考?？嫉囊粋€(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容，分析識(shí)別電路故障時(shí)，要根據(jù)電路中出現(xiàn)的各種反常現(xiàn)象，如燈泡不亮，電流表和電壓表示數(shù)反常等；本文分析電路發(fā)生故障的各種可能原因，歸納判斷方法，提高課堂教學(xué)效率和學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力.

一、短路故障的分析

1.短路根據(jù)位置不同可分為:(1)電源短路,是指導(dǎo)線不經(jīng)過(guò)用電器直接和電源兩極相連的電路(這時(shí)會(huì)燒毀電源).(2)用電器短路(局部短路),是指導(dǎo)線不經(jīng)過(guò)用電器直接和電路中某一部分用電器兩端相連(或用電器兩接線柱接觸)的電路，一般是串聯(lián)的多個(gè)元件(含用電器、電表)中的一個(gè)或多個(gè)在電路中不起作用(無(wú)電流通過(guò)該元件)，這種情況通常是由于接線的原因或者電路發(fā)生故障引起的，一般不會(huì)造成較大的危害.

2.短路故障的特征：電路中有電流(電流表有示數(shù)或某一燈泡亮)，說(shuō)明電流表(或這一燈泡)所在電路是通路，電路故障很可能是某處短路，串聯(lián)電路中一部分用電器不能正常工作(該部分電路短路)，其他部分用電器能正常工作；并聯(lián)電路中某一支路短路就會(huì)使電源短路，危害電源.

3.短路故障的判斷方法：(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(shuō)明可能某處發(fā)生了斷路；如果其它用電器仍在工作，說(shuō)明該用電器被短路了.(2)電壓表示數(shù)為零.①電壓表的兩接線柱間(所測(cè)用電器)被短路.②電壓表的兩個(gè)接線柱可能接觸不良或者與電源兩極間斷開.

4.典例析解一,在圖1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的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原是( ).

A.燈L1斷路 B.燈Ll短路

C.燈L2斷路 D.燈L2短路

解析燈L1與L2串聯(lián)，Vl測(cè)燈L1的電壓，V2測(cè) 燈L2的電壓， 一盞燈突然變亮，說(shuō)明電路故障是短路，短路使一盞燈亮，另一盞燈不亮，電壓表示數(shù)變小處短路，因?yàn)殡妷罕鞻l的示數(shù)變小，說(shuō)明短路發(fā)生在與電壓表Vl并聯(lián)的電路上.即燈L1短路.所以正確選項(xiàng)為B.

二、斷路故障的分析

1.斷路故障的特征是：電路中用電器不工作(常是燈不亮)，且電路中無(wú)電流(或電流表指針幾乎不動(dòng))，則電路是斷路.若電路中電壓表有示數(shù)，則電壓表兩接線柱間斷路；若電壓表無(wú)示數(shù)，則電壓表的兩接線柱到電源兩極之間的電路斷路.

2.造成斷路的主要原因有：(1)是連接電路時(shí)，導(dǎo)線與接線柱之間接觸不良；(2)是由于電流過(guò)大電路被燒斷，比如燈絲被燒斷；3是將電壓表串聯(lián)在電路中(或串聯(lián)一個(gè)阻值過(guò)大的電阻)，因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻過(guò)大，造成電路中電流過(guò)小，以致電流表指針幾乎不動(dòng).

3.斷路故障的判斷方法：(1)電壓表.把電壓表分別和各處并聯(lián)，若電壓表有示數(shù)且比較大(常表述為:等于電源電壓).則與電壓表并聯(lián)的這部分電路(或用電器)斷路(電源除外)； 若電壓表無(wú)示數(shù)，則電壓表的兩接線柱到電源兩極之間的電路斷路.即，斷路故障在有電壓處，無(wú)電壓處正常； (2)電流表.電流表示數(shù)為零可能電流表被短路或者電流表被燒壞；電流表的兩接線柱到電源兩極之間的電路斷路 ；(3)導(dǎo)線.將導(dǎo)線并接在某一用電器兩端，其它用電器便工作，說(shuō)明該用電器斷路；(4)若題中電路是并聯(lián)電路，如果所有用電器均不工作，說(shuō)明干路發(fā)生了斷路；如果其它用電器仍在工作，說(shuō)明該用電器所在的支路斷路.

4.典例析解二，如圖2所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵S，電路正常工作，過(guò)了一會(huì)兒，一個(gè)電表的示數(shù)變大，另一個(gè)電表的示數(shù)變小，則下列判斷中正確的是( ).

二是整改多措并舉，稽察效能充分發(fā)揮。稽察結(jié)束后及時(shí)下發(fā)整改意見300余份，要求被稽察單位限期整改，問(wèn)題突出的要求省政府督導(dǎo)整改；組織流域機(jī)構(gòu)對(duì)93個(gè)稽察發(fā)現(xiàn)存在突出問(wèn)題項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)查和督辦，并全面核查8個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)）117個(gè)2011年1月—2012年12月稽察項(xiàng)目整改情況；對(duì)稽察發(fā)現(xiàn)存在突出問(wèn)題的項(xiàng)目和地區(qū)，聯(lián)合有關(guān)司局，通過(guò)全國(guó)通報(bào)、領(lǐng)導(dǎo)約談、削減投資、資質(zhì)資格降等降級(jí)、與誠(chéng)信體系掛鉤等措施，促進(jìn)地方建設(shè)管理水平的提高。經(jīng)過(guò)努力，稽察整改工作取得了較好的進(jìn)展和成效，影響工程質(zhì)量和安全的隱患得以解除，違規(guī)違紀(jì)資金基本得以糾正，基層項(xiàng)目管理進(jìn)一步加強(qiáng)，稽察整改工作達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

A．電阻R一定斷路

B、電阻R一定短路

C．燈L的亮度可能不變

D.燈L可能變亮解析：用電壓表測(cè)電阻R兩端電壓.

①若電阻R短路：總電阻變小，電流變大，電流表示數(shù)變大，R兩端電壓為零，電壓表示數(shù)變小，燈L變亮.

②若電阻R斷路：電壓表與燈L串聯(lián)，無(wú)電流，電壓表示數(shù)為電源電壓變大，燈L不亮.

③若電燈L短路：總電阻變小，電流變大，R兩端電壓為電源電壓，電壓表示數(shù)變大，燈L不亮.

④若電燈L斷路：斷路：電源部分?jǐn)嚅_，電路無(wú)電流，電壓，燈L不亮.綜上分析,選D.

三、分析思路小結(jié)

1.電路故障分析流程圖

2.判斷電路故障的口訣

(1)串聯(lián)電路中：無(wú)流斷有壓，有流短無(wú)壓.

(2)并聯(lián)電路中：獨(dú)斷單支停，一短全局輸.

(3)家庭電路中：斷在明滅間，短在后通時(shí).

總之，串聯(lián)電路中，斷路部位的電壓等于電源電壓，其它完好部位兩端電壓為0V；短路部位的電壓等于0V，其它完好部位兩端有電壓，且電壓之和等于電源電壓.不管“短路、斷路”成因是多么復(fù)雜，其實(shí)質(zhì)卻很簡(jiǎn)單，我們可以認(rèn)為“短路”的用電器實(shí)質(zhì)就是電阻很小，相當(dāng)于一根導(dǎo)線，“斷路”的用電器實(shí)質(zhì)就是電流無(wú)法通過(guò)相當(dāng)于斷開的電鍵.在分析中用導(dǎo)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(huì)收到意想不到的效果.