初中物理電路故障問題分析技巧

劉松波

【摘要】電路故障問題是電學問題中的一大難點，失分率較高，同時它也是中考中常考的一類題型.因此，掌握電路故障問題的分析技巧是極其重要的.本文結合實例，梳理兩種基本電路故障問題的解題技巧，以供讀者參考.

【關鍵詞】初中物理；電路故障；解題技巧

1 電路故障技巧分析

1.1 串聯電路

在串聯電路中，一般根據電壓表的示數來判斷故障的部位，并且結合相關現象判斷是斷路還是短路.

若電流表沒有示數可能是電路中發生了短路.當發生斷路故障時，斷路處的故障可以看作是一個無窮大的電阻，所以發生斷路部分的電路部分兩端用電壓表可以測出電壓，而沒有故障的部分則是沒有電壓的.

1.2 并聯電路

并聯電路因為其各支路電壓相等的特性，所以相對于串聯電路的故障分析要較為簡單.在并聯電路中，一般不會考慮短路故障，因為一旦某一條支路短路了，那么其他所有的支路就會同時被短路，這很容易看出.所以在解答有關并聯電路的問題時，可以先分析斷路故障，找到發生故障的電器元件即可.

2 典例分析

例1 如圖1所示，閉合開關S，燈L變亮，電表均有示數，一段時間后，電壓表的示數變小，則電路中可能出現的故障是.

解 分析電路的連接方式可知，此電路為串聯電路.

觀察題目條件，此題并沒有給出電流表示數的變化情況，這就說明此題存在著兩種情況：一是電流表有示數；二是電流表無示數.

當電流表有示數時，對于串聯電路來說，一般都是出現了斷路故障.斷路處可視為電阻無限大，所以電壓全部在斷路處，其他地方沒有電壓.

結合題目中“電壓表的示數變小”的條件，所以此時電壓表應該是沒有示數的，也就說明電壓表的測量對象R兩端是沒有電壓的，所以電路故障是電阻R發生了短路.

例2 如圖2所示，閉合開關S，電表均有示數，若在某一時刻電路出現故障，電壓表的示數變大，電流表示數變小，則可能的故障是（ ?）

（A）R1短路. ?（B）R1斷路.

（C）R2短路.（D）R2斷路.

解 分析圖2的電路可知，此電路為串聯電路.

電流表在此時沒有示數，則此時電路是斷路故障.

電壓表有示數，電壓表測量的對象是電阻R1，所以發生斷路故障的就是R1.

例3 如圖3所示的電路中，電源電壓是恒定的，閉合開關S，燈L1、L2都開始發光，過了一段時間，其中的一盞燈突然熄滅了，觀察此時電表的讀數，電壓表有示數，而電流表則沒有示數，則可能的電路故障是（ ?）

（A）L1短路.（B）L1斷路.

（C）L2短路.（D）L2斷路.

解 分析電路可知此電路為并聯電路.

由題目條件“其中的一盞燈突然熄滅了”，根據并聯電路的特點，優先考慮斷路.

電壓表此時是有示數的，說明此時并不是短路，驗證了電路就是發生了斷路故障.

而電流表沒有示數，所以必定是電流表所在的支路斷路.

則發生斷路故障的是L2.

例4 如圖4所示，電路中電源電壓恒定，當閉合開關S后，兩個燈泡都沒有發光，同時電流表指針沒有發生轉動，而電壓表則是有轉動，則該電路可能的故障是（ ?）

（A）燈泡L1斷路.

（B）燈泡L1短路.

（C）燈泡L2斷路.

（D）電流表斷路，且燈泡L1和L2的燈絲都斷了.

解 分析可知此電路為串聯電路.

在串聯電路中，如電路短路，則會出現燈泡一個亮一個不亮的情況，而這與題目中的現象是不同的.

若電壓表有示數，同時電壓表接在燈泡L1的兩端，所以是燈泡L1斷路；

而若電壓表和電流表都沒有示數，則一定是燈泡L2斷路.

則此題的正確選項為（A）.

3 規律總結

無論是并聯電路還是串聯電路，電表故障的原因幾乎是不變的，電壓表沒示數代表著電壓表處存在短路，電流表沒示數則一般是短路.之后根據電路中電流的流向以及電壓的情況就可以判斷出電路的具體故障.

對于電路情況較為復雜的題型，也無需慌亂，只需要根據“總－分－總”的研究準則，將電路進行分塊，辨清每一部分的故障情況，之后再總體分析，就可以得到答案.同時還要掌握一些常見的電路故障排除方法，以應對不同的題型.

試觸法：當懷疑某個支路中有開路故障時，可將該支路的兩個端點分別與電流表相連接，然后閉合開關，用干電池與之相接.如果電路正常，就會通過電流表的示數顯示出來.如果電流表的示數為零，說明該支路中有開路故障.這時可逐段檢測該支路中的各個元件.??電壓表檢測法：將電壓表分別與各用電器并聯，同時將開關逐一斷開，觀察電壓表示數的變化情況.若斷開某支路時，電壓表示數不變，則該支路有開路故障；若電壓表示數有變化，則該支路是通路，故障在該支路的兩個端點之間的各元件上.??導線檢測法：若用電器的兩接線柱之間斷路，可用一根好的導線分別連接用電器的兩個接線柱，然后用開關來控制導線的通斷.如果電路正常，就會通過電流表的示數顯示出來.如果電流表的示數為零，說明該支路中有開路故障；如果電流表的示數較大且不為零，說明該支路中有短路故障.

4 結語

對于電路故障問題，只有做到知己知彼，靈活分析電路的走向和各個電表、元件發揮的作用，才能在解題時靈活自如.這就要求同學們在平時的學習中多加總結，結合實際，最好是利用一些實驗現象來加深自己對電路故障的理解.