人教版物理电路故障类型及原因分析(含答案).pdf

1 电路故障类型及原因分析一、短路与断路现象分析电路故障类型，主要有两种，短路和断路短路，又分为电源短路和用电器短路两种1、电源短路，指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上导致电路中电流过大，从而烧坏电源这种情况是绝对不允许的电源短路，如图两种情况，一种是开关闭合，导线直接接到电源两极上；另一种是开关闭合，电流表直接接到了电源两极上2、用电器短路， 指的是串联的多个用电器中的一个或多个（当然不是全部）在电路中不起作用， 这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的这种情况一般不会造成较大的破坏用电器短路，从实验的角度给学生做如图所示的实验，学生观察到：闭合开关，灯泡L1、L2发光，当用一根导线并接到 A、B两点之间，灯泡 L2熄灭，灯泡 L1变亮事实告诉同学们，此时灯泡L2中没有电流流过，电流从电源正极流到 A点后，只经过导线流到B点，再流过 L1，回到电源负极将这一现象上升到理论就是：从同一起点A到同一终点 B，如果存在多条可能的通路，但其中有一条是导线，则电流只流经导线，不通过其他任一通路这种现象表现出了自然界“最经济的原理”断路，指电路断开的情况， 可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。

二、电路故障模拟实验如图所示，灯泡 L1和灯泡 L2串联在电路中，为了帮助同学们理解故障原因，分别做以下四个模拟实验：实验一：模拟灯 L1短路的情形，取一根导线并接到L1的两端，闭合开关， 观察到灯 L2发光，且亮度变亮， 电流表示数变大，电压表无示数（被短路）；2 实验二：模拟灯 L1断路的情形，将灯L1从灯座上取下来，闭合开关，观察到灯 L2熄灭，电流表无示数，电压表示数变大，为电源电压；实验三：模拟灯 L2短路的情形，取一根导线并接到L2的两端，闭合开关，观察到灯 L1亮度变亮，电流表示数变大，电压表示数变大；实验四：模拟灯 L2断路的情形，将灯L2从灯座上取下来，闭合开关，观察到灯 L1熄灭，电流表无示数，电压表也无示数三、判断故障的方法使用电压表、电流表、小灯泡、导线等都可以判断故障所在，以下举例说明方法一、电压表检测法例 1在电学实验中，遇到断路时，常用电压表来检测某同学连接了如图1 所示的电路，闭合开关S后，发现灯不亮，为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是，则此电路的故障可能是（）A开关 S接触不良B小灯泡灯丝断了Cd、e 间出现断路De、f 间出现断路分析：观察电路，灯泡和定值电阻串联，闭合开关S后，发现灯不亮，说明发生断路故障。

用电压表测量时， 表与被测元件并联， 相当于在被测元件旁又使电流有了一条路径若被测元件通路，由于电压表电阻很大，等效于开路，对电路无影响，其示数为零；若被测元件断路，电流不能从元件通过，只能从电压表通过，因电压表的电阻很大，这个电流很小，灯泡不亮，但电压表有示数，且近似等于电源电压本题中电压表测得，说明电源可提供3V电压；，说明 a、d 两点与电源两极相连的电路某处断开，说明故障在 d、e 两点之间且为断路3 方法二、导线检测法例 2 （06 大连）如图所示，闭合开关S时，灯泡 L1、L2都不亮，用一根导线的两端接触 a、b 两点时两灯都不亮； 接触 b、c 两点时，两灯都不亮； 接触 c、d 两点时，两灯都亮则（）A灯断路 B灯断路 C灯短路 D开关 S断路分析：闭合开关 S时，灯泡 L1、L2都不亮，说明电路发生断路故障用一根导线的两端接触 a、b 两点时两灯都不亮，说明断路故障发生在灯L2和开关上；接触b、c 两点时，两灯都不亮；说明断路故障发生在灯L1和开关上；接触 c、d 两点时，两灯都亮，排除灯泡故障，说明开关S断路，故选 D电流表、小灯泡的检测法与导线相似，电流表检测时要防止造成电源短路。

四、典型练习题1如图 2 所示的电路中，电源电压为6V，当开关 S闭合后，只有一只灯泡发光，且电压表 V 的示数为 6V，产生这一现象的原因可能是（）A灯处短路B灯处短路 C灯处断路 D 灯处断路2如图 3 所示，当开关 S闭合时，发现电流表指针偏转，电压表指针不动该电路的故障可能是（）4 A灯的接线短路B灯的接线短路C灯的灯丝断了D 灯的灯丝断了3在图 4 所示的电路中， 电源电压不变， 闭合开关 S后，灯、都发光一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数不变，产生这一现象的原因可能是（）A灯短路B灯短路 C灯断路D 灯断路（以上 3 道练习题的答案分别是： B、A、D）多法判断电路故障纵观近几年全国各地的中考试卷，会发现电路故障类的考题始终会占有一席之地，题型主要集中在选择、实验题上 为了让同学们能从容应对这类考题，下面我们对其分类加以说明一、由基本用电器组成的电路例 1如图所示，闭合开关S 时，灯泡L1、L2都不亮；用一根导线的两端接触a、 b 两点时两灯都不亮；接触b、c 两点时，两灯不亮；接触c、d 两点时，两灯都亮了由此可以判断（）5 A开关 S断路 B 灯 L2断路 C灯 L2短路D灯 L1断路解析： 从图中知道，L1、L2组成了串联电路，由于串联电路中只有一条电路路径，所以当两灯都不亮时，说明电路中出现了断路现象；用导线接触a、b 和 b、c 两处时两灯仍不亮，说明从电源负极L1L2没有断路；而接触c、d 位置时两灯能发光，则可确定此时已经构成了通路，说明开关S处出现了断路。

答案： A方法点拨： 对于基本电路的故障分析，要学会运用不同电路的特点（即串联电路中一处断路整个断路， 并联电路中一处短路整个短路）首先确定出电路故障类型，然后采取各种手段确定出故障的位置二、含有电表的电路例 2如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯 L1亮，灯 L2不亮，这时电流表和电压表均有读数则故障原因可能是（）AL1断路B L1短路CL2短路DL2断路解析： 分析电路可知：L1、L2应该是并联，其中电流表测的是L1中的电流，电压表是测的是 L2两端电压， L1能发光说明该支路中没有故障，灯L2不亮且电压表有示数说明L2不可能出现短路， 只能是断路， 因为并联电路中只要有一处短路整个电路就会短路，并且断路两端是存在电压的答案： D方法点拨： 在有电表的电路中要明确两点：电流表在电路中仅相当于导线使用，电压表在电路中相当于断开的开关；电流表无示数则表示与其串联的电路出现了断路，电压表有示数则表示与其并联的电路两端存在电压（断路处有电压，短路处无电压）三、含有滑动变阻器的电路例 3在“测量小灯泡工作时的电阻”实验中，张亮和王华同学根据设计的电路图分别连接了实物。

6 张亮在闭合开关后，发现灯泡发光较暗，而且无论怎样移动变阻器的滑片两表示数都不变，故障可能出现在，故障排除方法：；王华在闭合开关后，发现两表均没有示数，故障可能出现在，故障排除方法：；解析： 在伏安法测电阻的实验中，灯泡与滑动变阻器是串联的，电压表测量的是灯泡两端电压闭合开关，移动滑片两表示数不变，则可知道该变阻器不能改变电路中的电阻，而此时灯泡又较暗，说明电路中的电阻中较大，那么可断定滑动变阻器同时接了瓷筒上两个接线柱了， 成了定值电阻使用，解决的方法就是将变阻器上的接线柱“一上一下”接入电路即可； 闭合开关电流表无示数，根据上述方法可知电路中肯定出现了断路，而电压表也无示数， 则可知道断路处不可能在灯泡处，那么断路处可能就在变阻器处，解决的方法就是将变阻器上的接线柱拧紧答案： 同时将变阻器瓷筒上的两接线柱接入了电路将变阻器的接线柱 “一上一下”接入电路变阻器处出现了断路将变阻器的接线柱拧紧方法点拨： 电路中滑动变阻器的故障不外乎两大方面，一是接线错误， 二是接入电路时发生断路故障前者总体现象是移动滑片后，电路中的电表示数都不变，它分两种情形： 同时接金属杆上两接线柱，此时电路中电流较大，同时接瓷筒上两接线柱，此时电路中电流较小；后者出现的现象是与变阻器串联的用电器不能工作，电流表无示数。