初三物理电路故障分析

初三物理电路故障分析 从这两天的上课情况来看，初三学生在刚接触电路，对于电学中的电路故障分析存在不少困难，现就电路故障分析谈谈我自己的看法。纵观历年来的各地中考试卷，可以发现电学故障题屡见不鲜。在各级各类的竞赛中(如大同杯物理竞赛)，故障题更是占有一席之地。很多同学对此感到有点无奈，究其原因，大多是由于对之所以产生故障的本质原因理解不深造成的。初中的电学故障题，一般可分为两大类型:实验电路故障题和家庭电路故障题。由于家庭电路故障题相对较为简约，所以本次只对实验电路故障题作一些剖析，希望提高考生的分析能力和解题能力。 电路既然有了故障，那么它的外在现象就很不正常了。如灯泡不亮，电流表指针不偏转，电压表的示数要么为零、要么等于电源电压等等。按照电表在电路中使用时的方法不同，又可以把此类故障题分为以下两种情况: (一)电压表、电流表固定测试 以下图所示的电路图为例，从电压表的示数着手，可以得到如下所示的故障分析表: 电压表示数 原因分析 具体表现 伴随的其他现象 ?干路断 L断丝 灯不亮，电流表无示数 2 电压表 ?电压表被短路 L被短路 一灯亮，电流表有示数 1 电压表接线柱接示数为零 ?电压表接触不良 两灯亮，电流表有示数 触不良 ?V表直接并在电 L被短路 一灯亮，电流表有示数 2 源两端 电压表示数 为电源电压 灯不亮，电流表指针几乎不 ?电压表串联接入 L断丝 1 偏转 说明:?由于电压表和灯L并联，所以L所在的支路不在干路之列。?当电压表串联接入11 电路中时，因电压表的电阻远远大于灯泡的电阻，根据串联电路的分压作用，电压表两端的电压也将远远大于灯泡的电压，一般认为等于电源电压。?上表中没有考虑电压表和电流表 坏了的情况。从表中可以看出，不同的故障对应有不同的现象，所以我们可以根据外在的现象来判断内在的故障。在用上表来解题时，重要的是理解原因和现象的因果关系而不是死记硬背。 例1:在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在“0”刻度不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是( ) A(电流表坏了 B(灯泡,的灯丝断了 1 C(两个灯泡都断路 D(灯泡,的灯丝断了 2 【分析】“电压表指针则有明显偏转”意指电压表的示数已等于电源电压，再结合“灯不亮、电流表的指针几乎指在„0?刻度不动”的现象，可知此故障的原因应为表中的第5种情况。故选D。 例2(如图,由于电路中有一处发生故障，导致电压表的示数为0，则下列关于电路故障的说法中正确的是 A(一定是灯泡L短路 B(可能是灯泡L开路 11 C(可能是灯泡L短路 D(可能是灯泡L开路 ( ) 22 【分析】由表中可知，“电压表示数为0”应有三种可能性，故不应选A而应选D。 (二)电压表移动测试 解此类故障题的关键是要理解:当电压表的示数不为0时，一定有电流流进电压表(尽管这股电流非常小)，进而可以推断出“干路不断”;反之，若电压表示数为,，则在流经电压表的支路上肯定存在断路现象。我们可以用下面的流程图来体现这层意思。 电压表有示数 ? 一定有电流流进电压表 ? 干路不断 例3(两盏电灯串联如图所示，电源电压是6伏。闭合开关以后，电灯不亮，导线都是好的。用电压表测A、B间和B、C间的电压都是0，而测得C、D间的电压是6伏。则故障可能是( ) A(L断路 B(L断路 12 C(开关没接通 D(以上都有有可能 【分析】设想把电压表接在C、D间(如图)，从C、D间的电压是6伏，可知一定有电流流进电压表，进而可知干路一定不断，故选C。 事实上，我们也可以从电流的流经路线来分析，既然有电流流进电压表，则“正极?A点?L?B点?L?C点?电压表?D点?负极”一定是通路。同样也可选出正确答案C。 12 例4(如图，L、L是两盏完全相同的小灯泡。S闭合后，L、L均能正常发光，过一会儿1212 两灯均不亮。若用导线分别连接S、R两端，电路均无变化，L、L仍不亮。若用电压表测12 L两端的b、c两点，电压表的示数明显高于L的额定电压。则( ) 22 A(L的灯丝断了 B(L的灯丝断了 12 C(S损坏了 D(电阻R损坏了 【分析】同上题相似，电压表测b、c两点时有电压，可知干路一定不断(把电压表接在电路上后便可显示干路)，故正确答案应为B。由于此时电压表变成了事实上的串联，故而才有题中的“电压表的示数明显高于L的额定电压”。 2 最后，安排了几道供同学们思考: 1、如图所示电路，闭合开并，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针会都不动。现将两灯泡L和L的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表的指针仍不动，12 但电压表的指针却有了明显的偏转，该电路的故障可能是( ) A(从,点经电流表到开关这段电路中出现断路 B(灯泡,的灯丝断了 1 C(灯泡,的灯丝断了 2 D(电流表和两个灯泡都坏了 2、在如图所示的电路中，电源电压不变。 闭合开关S后，灯L、L都发光。一段时间后，12其中的一盏灯突然熄灭，而电压表V的示数变大，电压表V的示数变小。则产生这一现象12 的原因是( ) A(灯L断路 B(灯L断路 12 C(灯L短路 D(灯L短路 12 3、如图，闭合开关后，发现L和L都不亮。为了检查电路中的故障，用电压表去测电压，12 使电压表的“+”接线柱与a点相连，用另一接线柱分别与b、c、d相连时，电压表的读数为5.6伏，与e相连时的读数为0。根据上述结果，可以判断: 完好的元件有________________;发生故障的元件有____________; 不能判断的部分有_____________。 (答案:1、 C;2 、D;3、变阻器、开关，灯L ，灯L) 21