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 电压表 示数为零 ①干路断   L2断丝 灯不亮，电流表无示数 ②电压表被短路   L1被短路 一灯亮，电流表有示数 ③电压表接触不良  电压表接线柱接触不良 两灯亮，电流表有示数 电压表示数为电源电压 ④V表直接并在电源两端  L2被短路 一灯亮，电流表有示数 ⑤电压表串联接入  L1断丝 灯不亮，电流表指针几乎不偏转  说明：①由于电压表和灯L1并联，所以L1所在的支路不在干路之列。②当电压表串联接入电路中时，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。③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Ｌ1的灯丝断了    C．两个灯泡都断路        D．灯泡Ｌ2的灯丝断了 【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L1短路       B．可能是灯泡L1开路 C．可能是灯泡L2短路       D．可能是灯泡L2开路     （   ） 【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０，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．L1断路        B．L2断路   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→L1→B点→L2→C点→电压表→D点→负极”一定是通路。同样也可选出正确C。 例4．如图，L1、L2是两盏完全相同的小灯泡。S闭合后，L1、L2均能正常发光，过一会儿两灯均不亮。若用导线分别连接S、R两端，电路均无变化，L1、L2仍不亮。若用电压表测L2两端的b、c两点，电压表的示数明显高于L2的额定电压。则（     ）    A．L1的灯丝断了      B．L2的灯丝断了    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L2的额定电压”。 最后，安排了几道练习题供同学们思考： 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L1和L2​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，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ａ点经电流表到开关这段电路中出现断路 B．灯泡Ｌ1的灯丝断了 C．灯泡Ｌ2的灯丝断了 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L1、L2都发光。一段时间后，其中的一盏灯突然熄灭，而电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小。则产生这一现象的原因是（ ） A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路 3、如图，闭合开关后，发现L1和L2都不亮。为了检查电路中的故障，用电压表去测电压，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L2 ，灯L1)