初中物理电路故障原因分析(上课用).doc

测电阻实验中的故障一、电表类（电压表、电流表）1、接法错误。现象是：指针反偏。2、量程选择不合适。现象是：超量程或指针偏转角度太小。二、开关类在连接电路时，要求开关断开。现象是：连完最后一根导线，灯泡亮。三、滑动变阻器滑动变阻器的正确接法是上下各接一。如接错有两种现象。1、把滑动变阻器的金属杆接入电路。现象是：移动滑片时，没有变化现象，电路中的电流较大，电压表的示数较大，灯泡较亮。2、把滑动变阻器的电阻丝全部接入电路（把滑动变阻器当作定值电阻接入电路）。现象是：移动滑片时，没有变化现象，电路中电流较小，电压表示数较小，灯泡较暗。滑动变阻器在闭合开关前应滑至最大值。如没有容易烧坏灯泡。四、电路类1、电路短路；当电路短路时，电流通过导线，而没有电流通过被短路的电路。灯泡短路：灯泡不亮，电压表示数为零，电流表示数较大。滑动变阻器短路：灯泡较亮，电流表、电压表示数较大。移动滑片对电路没有影响。电流表短路：电流表示数为零。其他正常。2、电路开路：电路开路时，电路中没有电流通过，小灯泡不亮。灯泡开路：开路原因有灯烧坏了、灯丝断了或灯泡两端接线柱接触不良。现象是：电压表有示数，电流表无示数，小灯泡不亮。滑动变阻器或其他地方开路：现象是：电压表、电流表无示数，小灯泡不亮。3、电压表接错位置。在正确连接的情况下，两电表的示数变化是同步的。如果出现的不同步，即是电压表接错位置，即并联在滑动变阻器的两端。电路故障分析电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能工作。 它产生的原因主要有：元件本身存在问题，如元件内部开路、短路；连接时选用的器材不当（如R1R2）；电路导线接触不良或断开等。 初中物理学习的电路的三种基本状态是：通路，电路形成回路，电路中有持续电流，电路工作；开路，指电路的某一位置断开，无法形成回路，常表现为电路中没有电流、电流表没有示数、电路元件不能工作；短路，指电源的正负极被导线直接相连，电流不经过用电器直接从电源正极流向负极，此时常表现为电流过大、导线发热、烧毁电源或者被短路的元件不能工作。因此，综合起来，初中阶段的电路故障一般可以概括为短路和断路两种原因所引起的。分析和判断的一般思路就是首先判断故障原因是短路或断路引起的，然后再判断是哪部分电路出现的短路或断路故障。分析的基本方法依然是根据电流的流向方法。 从电路中是否有电流入手分析电路故障不失为一条捷径。若电路（或某一支路）中无电流，则电路是开路；若电路中有电流，则是通路，但既存在故障，则电路中就有部分电路短路（亦称短接）；而整个电路被短路时电路中的电流极大，将出现电流表打表（满偏）现象，同时整体电路短路故障一般只出现在并联电路中，串联电路一般不出现整体短路。另外我们还可以利用电流表、电压表、导线或者灯泡检查故障的具体位置。两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了，如果两灯都不亮，则电路一定是断路了；两灯并联，如果只有一灯不亮，则一定是这条支路断路，如果两灯都不亮，则一定是干路断路。在并联电路中，故障不能是短路，因为如果短路，则电源会烧坏。再根据第一步再判断哪部分断路或短路。如果碰上了电压表、电流表就把电压表当开路，电流表当导线。这是因为电流表内阻很小。此处要注意的是，电压表只是看做开路，并不是真的开路。所以如果碰上了一个电压表一个用电器一个电源串联在一起的情况，要记得：电压表是有示数的。实例分析： 例1、如图1，闭合开关时，两灯都不亮，电压表示数为0。则原因可能是（ ）A、L1短路B、L2短路C、L1开路D、L2开路分析：闭合开关时，两灯都不亮（或电流表无示数），表明电路中无电流，从上面的分析可以得出这是开路故障。那么是L1还是L2开路呢？可以通过电压表的示数来进行分析，因为电压表测量L1两端电压，若是L1开路，则电压表应与L2串联接在电源两端，它应该有示数且接近电源电压，而此时电压表示数为0，说明电压表没有连接到电源两端。因此本题的正确选项是D。 例2、如图2，闭合开关时，电流表有示数，电压表示数接近电源电压，则原因可能是 A、L1短路 B、L2短路C、L1开路D、L2开路分析：闭合开关时，电流表有示数（或指针偏转），表明电路中有电流，从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障。 那么是L1还是L2短路呢？可以通过电压表的示数来进行分析。可以假设一下，若是L1短路，那么L1就相当于一根导线，它的两端电压就为0，这与题目条件不相符，这样就可以确定是L2被部分短路。因此本题的正确选项是B。 例3、如图3，闭合开关时，L1发光而L2不亮，则原因可能是：A、L2短路 B、L2开路 C、灯L1比灯L2大得多D、灯L1比灯L2小得多分析：闭合开关时，L1发光，表明电路中有电流，从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障，L1发光而L2不亮，可以很快得出是L2短路；那么L2就相当于一根导线，它的电阻极小，而从电路中不能看出L2被短接，因而故障应是灯L2比灯L1小得多。因此本题的正确选项是C。当然，也可以通过串联电路中电流相等的特点和电功率知识来解释。 例4、如图4，闭合开关时，电流表A与A1的示数相同，则原因可能是（） A、L1短路 B、L2短路C、L1开路D、L2开路 分析：并联电路由于存在两条支路，因此必须分析各条支路是否有电流。本题中，电流表A与A1的示数相同，即I=I1，说明干路和L1所在支路是通路，从并联电路的电流特点分析：I=I1+I2，因此I2=0，即电流表A2示数为0，L2支路没有电流，此支路开路。则正确选项是D。 例5、如图4，闭合开关瞬间，电流表A与A1同时打表，A2指针不动。则原因可能是（） A 、L1短路 B、L2短路C、L1开路D、L2开路 分析：电流表A与A1都打表，很明显是短路故障，同时A2指针不动，说明短路的不是L2支路，因此正确选项是A。 例6、如图6，闭合开关时，灯泡都不亮，电压表示数接近电源电压，则原因可能是（）A、ab间开路 B、bc间开路 C、cd间开路 D、ad间开路 分析：L1、L2都不亮，可以判断出电路故障属于开路。 由于电压表示数接近电源电压，说明L2阻值很大（或者电压表串联在电路中），远大于L、L3的电阻，所以开路故障应该是出现在L2所在的部分电路，因此正确选项应是B。 例7、如图7，闭合开关时，发现电流表的指针没有偏转；某同学用一根导线将ac两点连接起来，闭合开关瞬间，电流表指针迅速偏转到最大；当他用这根导线将bd两点连接起来时，发现灯L1发光。则下列关于该电路存在的问题分析错误的是A、L1完好B、L2开路 C、L3短路 D、L2情况无法判断 分析：闭合开关后，电流表指针没偏转，首先可确定此电路中有开路故障。用一根导线将ac两点连接起来，闭合开关瞬间，电流表指针迅速偏转到最大，说明开路故障没有出现在L3所在部分电路，同时说明L3被短路了；再用导线将bd两点连接起来时，L1发光，说明故障也不是L1所在部分电路，那么只有L2开路的可能了。综合上述分析，错误的选项应该是D。例8：小明在做“组成串联电路”的实验时，电路连接好后，闭合开关，两端均不亮，经检查，电路连接无误。老师告诉他是一个小灯泡坏了。请你帮助小明在下图所示的器材中任选一种，连入电路，检查出哪只灯泡坏了。请你按下面表格的要求填入检测实验的内容。 答案分析如下：选用器材检测电路现象及结论导线L2发光，L1断路；L2不发光， L2断路电流表电流表有示数（或灯L2发光），L1断路；电流表无示数（或灯L2不发光），L2断路；电压表电压表有示数，L1 断路；电压表无示数，L2断路小灯泡小灯泡发光，L1 断路；小灯泡不发光，L2断路例题9：如图所示，电源电压恒定，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，两电表的示数突然都变为零，则该电路中出现的故障可能是（ ）A、电阻R断路 B、电阻R短路 C、灯L断路 D、灯L 短路分析：本题可用排除法分析，若电阻R断路，则电流表无示数，而电压表有示数，此时约等于电源电压值；若电阻R短路，则电压表无示数而电流表有示数；若灯L短路，则电压表和电流表均有示数，且均变大；只有灯L断路，此时电路为断路，电流表和电压表均无示数，故选C答案正确。例题10：如图所示是小红同学探究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，等L2不亮，电流表和电压表均有读数，则故障原因可能是（ ） A、L1开路 B、L1短路 C、L2开路 D、L2短路分析：L1和L2串联，L1亮，电流表、电压表均有示数，说明电路是通路，所以A、C选项错误，若L1短路，L1不会亮，电压表也无示数，所以是L2短路，故选D答案