1、电路故障分析电路故障分析是初中物理考试热点之一,考生的得分率并不高. 从题型上看, 一类是直接根据观察到的现象来判断, 另一类是借助器材及观察到的现象进行判断. 从故障类型上看, 分为短路和断路. 尽管题型变化多样, 但它们都是有规律可循的.一、据现象进行分析例 1 如图 1 所示, 闭合开关 S 后, 发现电流表有示数, L1 亮, L2 不亮, 下列故障中可能的是( ) .A. L1 的灯丝断了 B. L2 的灯丝断了C. L2 短路 D. 电流表短路了解析 电流表有示数或灯泡亮说明电路是通路, 只有电路有短路现象存在,那么不亮的灯泡被短路, 故选 C.规律 只有某个用电器不工作, 其他能
2、工作, 该用电器可能短路.例 2 如图 2 所示, 闭合开关 S 后, 发现电流表的示数为零, 电压表测得的是电源电压, 下列故障中可能的是( ) .A. L1 的灯丝断了 B. L2 的灯丝断了C. L1 短路了 D. 电压表短路了解析 电流表无示数可能是电路断开, 电压表有示数说明电压表与电源通路, 又电压表的示数是电源电压, 所以与电压表所并部分断路, 故选 A.例 3 如图 3 是用伏安法测电阻 Rx 的实验,闭合开关 S 后, 某同学发现电压表的示数等于电源电压, 造成此现象的可能原因有哪些?解析 本题实际与上题有类似之处, 即 Rx 断路或滑片 P 在最左端. 若电流表有示数, 则
3、滑片 P 在最左端.规律 若电路既有电压表又有电流表, 电流表示数几乎为零, 电压表有示数约为电源电压, 那么与电压表并联的那部分电路断路.在例 2 图中, 如果电压表和电流表的位置互换会出现什么情况? 请看下题.例 4 如图 4 所示某同学错把电压表串联在电路中, 其他部分完好, 则下面说法正确的是( ) .A. 电流表烧坏 B. 电压表烧坏C. 电流表示数为零 D. 电压表示数为零例 5 如图 5 所示电路中, 闭合开关后, 发现电流表指针偏转, 灯 L1 不亮, 电压表无示数 ,则电路故障可能是( ) A. L1 断路 B. L1 短路C. L1 断路或短路 D. L2 断路解析 电流表
4、有示数, 说明电路通路, 电压表没有示数说明被并联部分电路短路, 故选 B.规律 电压表示数为零的两种可能: ( 1)电压表以外的电路断路;( 2) 电压表所并的用电器短路.例 6 如图 6 所示电路, 电源电压为 6V, 电灯 L1、L 2 的电阻均为 15, 当开关 S 闭合后 , 两灯均正常发光. 在某个时刻电路出现故障, 电流表和电压表的示数出现异常, 造成该现象的电路故障有多种可能, 如下表中 1、2 所列故障.请分析写出可能出现的第三种由电灯引起的电路故障( 其中一盏灯完好) , 并填写上与 2、3 相应的电流表和电压表的大约示数.解析 电压表可认为是一个很大的电阻,电流表是一根导
5、线, 根据欧姆定律可得答案如下表.例 7 用完好的器材按如图 7 所示连接好电路, 测待测电阻 Rx 的阻值, 刚一试触就发现电流表的指针迅速偏转到最大刻度处, 造成此现象的原因可能是哪些? ( 至少写出 2 种)解析 电流过大, 说明电阻过小, 原因有电流表量程选小了, 有滑动变阻器短路或滑片在最左端等.例 8 如图 8 所示, 电源电压不变, 闭合开关 S, 灯 L1 和 L2 都正常发光, 一段时间后其中一盏灯突然熄灭, 而电流表和电压表的示数都未变化, 出现这一现象的原因可能是( ) .A. 灯 L1 断路 B. 灯 L2 断路C. 灯 L1 短路 D. 灯 L2 短路解析 由于 L1
6、 与 L2 并联, 且电流表有示数,测得的是 L1 中的电流, 故 L1 没有问题, 只可能是 L2 断路, 故选 B.例 9 按图 9 连接好电路闭合开关后 , 发现 L3 不亮, L1、L 2 都能发光, 则可能出现的故障是( )( 两个选项) .A. L3 灯座短路 B. 导线 4 断路C. 导线 6 断路 D. L3 的灯丝断路解析 由于 L2 与 L3 并联, L3 不亮只可能断路, 故选 B、D.例 10 如图 10 所示电路中 , 电源电压为 6V, 当开关 S 闭合后, 电压表的示数为 6V, 造成这种情况的原因可能是( ) .A. 小灯泡短路 B. 电阻 R 断路C. 开关接
7、触不良 D. 以上三种情况都有可能解析 本题电压表测的是 R 两端的电压, 三种可能都有, 故选 D.规律 电压表为电源电压: ( 1) 相当于电压表串联在电路中 ( 与电压表并联的部分有断路) ; ( 2) 电压表以外的用电器短路.例 11 某同学家中的四盏灯突然全部熄灭了, 检查保险丝发现并未烧断, 用测电笔测试室内各处电路时, 氖管都发光. 该同学对此故障出现的原因作了下列四种判断, 其中正确的是( ) .A. 灯泡全部烧坏了 B. 进户零线断路C. 室内线路某处短路 D. 进户火线断路解析 用测电笔测试室内各处电路时, 氖管都发光说明各处电路都与火线相连, 故选 B.二、用器材查找问题
8、例 12 在如图 11 所示的电路中, 只有一处故障, 且除两个灯泡外其余部分均完好. 在不拆开电路的情况下, 某同学用一根导线去查找电路的故障, 他将导线先并接在灯 L1 两端发现 L2 亮, L1 不亮, 然后将导线并接在灯 L2 两端, 发现两灯均不亮, 由此可判断( ) .A. 灯 L1 断路 B. 灯 L1 短路C. 灯 L2 断路 D. 灯 L2 短路解析 导线与 L1 并联, L2 亮, 说明电路已通路, L2 完好; 导线与 L2 并接, L1 不亮, 说明电路断开, L 1 坏了, 故选 A.例 13 如图 12 所示电路中, 开关 S 闭合后,两灯均不亮, 用电压表测量发现
9、Uab 为零, Ubc 为电源电压, 由此可以判断( ) .A. 灯 L1 断路 B. 灯 L1 短路C. 灯 L2 断路 D. 灯 L2 短路解析 Uab=0 说明电路断开, Ubc=U 源 说明通路, 故选 C.规律 所有用电器都不工作, 该电路有断路.通过上述例题解析可以看出, 电路故障判断的一般规律为:1. 如果电路中只有某个用电器不工作, 其他正常, 则有两种情况: 若串联时该用电器可能短路; 若并联时该用电器可能断路.2. 所有用电器都不工作, 该电路有断路或电源被短路.3. 若电路中既有电压表又有电流表, 电流表示数几乎为零, 电压表有示数, 那么与电压表所并的电路有断路.4. 电压表为电源电压的可能是: 电压表串联在电路中, 这时的用电器只起导体作用. 与电压表所并部分有断路, 或与电压表所并以外电路都短路.5. 电压表示数为零, 有两种情况: 与电压表所并以外的电路断路. 与电压表所并的部分电路有短路.
