欧姆定律专题八 流程图法判断串联电路故障

欧姆定律专题八欧姆定律专题八 串并联电路故障分析串并联电路故障分析 小小贴贴士士 电路故障的判断 在对电路故障进行分析时 一般是通过对灯泡的亮暗 电流表 电压表示数的有无及其变化 等现象来分析推理 一般来讲 电路故障主要表现为 1 电路断路 电路不通 直接现象 灯泡不亮 电流表无示数 电压表示数为零 电压表示数接近电源电压 断开处一端能使测点笔氖管发光 另一端不能使其发光 2 电路短路 电路仍通 直接现象 灯泡可能仍亮 灯泡未被短路 灯泡可能不亮 灯泡被短路 电流表有示数 电压表可能有示数 和电压表并联部分无短路而断路 电压表示数可能为零 和电压表并联部分无断路而短路 短路处任意点均能 使测电笔氖管发光 根据近几年中考物理中出现的电路故障 总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法 症状 1 用电器不工作 诊断 1 若题中电路是串联电路 看其它用电器能否工作 如果所有用电器均不能工 作 说明可能某处发生了断路 如果其它用电器仍在工作 说明该用电器被 短路了 2 若题中电路是并联电路 如果所有用电器均不工作 说明干路发生了断路 如果其它用电器仍在工作 说明该用电器所在的支路断路 症状 2 电压表示数为零 诊断 1 电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路 2 电压表的两接线柱间被短路 症状 3 电流表示数为零 诊断 1 电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路 2 电流表所在电路电阻非常大 导致电流过小 电流表的指针几乎不动 如有 电压表串联在电路中 3 电流表被短路 症状 4 电流表被烧坏 诊断 1 电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路 即发生了短路 2 电流表选用的量程不当 归纳 串联电路中 断路部位的电压等于电源电压 其它完好部位两端电压为 0V 串联电路 中 短路部位的电压等于 0V 其它完好部位两端有电压 且电压之和等于电源电压 不管 短路 断路 成因是多么复杂 其实质却很简单 我们可以认为 短路 的用电器实质就 是电阻很小 相当于一根导线 断路 的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键 在分 析中用导线代替 短路 的用电器 用断开的电键代替 断路 的用电器 往往会收到意想不到的效 果 形成故障的原因很多 比如 短路 有可能是用电器两个接线柱碰线造成 也可能是电流过 大导致某些用电器内部击穿 电阻为零 断路 有可能是导线与用电器接触不良造成 也可能是 电流过大将用电器某些部分烧断造成 要诀 电压表电阻无穷大 电流表电阻近似零 电路短路时两端电压等于零 电路断路时 只要一个断点 两端的电压为电源电压 故障电路的分析与判断故障电路的分析与判断 故障现象及现象 A 电路故障一般有两种情况 即短路和断路 B 当电路出现短路时 主要有以下的现象 a 电路中仍有电流 b 被短路的电器不工作 c 与之串联的电器工作电流增大 d 被短路部分电压为零 当电路出现断路时 主要有以下的现象 a 被断路部分无电流 b 被断路部分有电压 如果电路较简单一般此电压会等于电源的输出电压 电路故障测试方法 A 测试故障类型 电流表法 若电路断路 电流表串接在该支路中时表现为 示数为 0 或几乎为 0 若电路短路 电 流表串接在电路中表现为示数较大或超出量程 B 测试故障所在 电压表法 若电路断路 由于电流I 0 所以当电阻R为有限值时 即不是断开处 根据欧姆定律 U IR 得U 0 所以根据串联电路的特点 得到断开处的电压U 0 即当电压表并联在断开处 时电表有示数 被短路处 由于R 0 则有U IR得U 0 即当电压表并联在被短接的两端时 电表无示数 C 在日常生活中还有一种常用的测电压的方法 用测电笔测试一导线 若氖管发光则有电压 火线 若氖管不发光则无电压 一 流程图法判断串联电路故障流程图法判断串联电路故障 关键词 串联电路故障关键词 串联电路故障 流程图流程图 在中考中 有关串联电路的故障判断是历年考试的热点之一 但是学生如何对串联电路的 故障性质和故障位置做出正确的分析判断却非常困难 本文将介绍一种流程图来解决此类问题 一 基本分析思路 一 如图 1 是正常串联电路 其中 A B 为电压表的两个节点 当开关 S 闭合后 工作用电器数量 所有用电器都工作 有示数且为 0A I U R1 R2 U R1 A 有示数且为 0V U1 U V A V L1L2 S 图 1 AB 二 如图 2 图 3 图 3 和图 4 是有故障的串联电路 情景一如图 2 所示 当开关 S 闭合后电压表节点之外发生短路时 工作用电器数量 只有部分电器工作 有示数且为 I U R1 与正常电路比较其示数变大 A 有示数且为电源电压 U 与正常电路比较其示数变大 V 情景二如图 3 所示 当开关 S 闭合后电压表节点之外发生断路时 工作用电器数量 无 无示数即为 0A 与正常电路比较其示数变小 A 无示数即为 0V 与正常电路比较其示数变小 V 情景三如图 4 所示 当开关 S 闭合后电压表节点之内发生短路时 工作用电器数量 只有部分电器工作 有示数且为 I U R2 与正常电路比较其示数变大 A 无示数即为 0V 与正常电路比较其示数变小 V 情景四如图 5 所示 当开关 S 闭合后电压表节点之内发生断路时 工作用电器数量 无 无示数即为 0A 与正常电路比较其示数变小 A 有示数且为电源电压 U 与正常电路比较其示数变大 V 通过以上四种故障电路 综合可知 根据用电器工作的数量有无或者电流表的示数有无及 其变化情况是判断故障电路性质是短路还是断路的两种途径 根据电压表示数的有无及其变化 情况来判断故障电路位置是在电压表节点之内还是之外 二 串联电路故障判断 流程图法 A V 内 S 图 2 AB 内 L1 L2 A V 内 S 图 3 AB 内 L1 L2 A V 内 S 图 4 AB 内 L1 L2 A V 内 S 图 5 AB 内 L1 L2 工作 用电 器数 量 有 部分 无 电 示 数 短路 A 断路 变大 变小 故 障 性 质 V 示 数 内 外 有 变大 无 变小 外 内 有 变大 无 变小 故 障 位 置 在 V 节 点 之 三 典例剖析 例 2007 兰州 如图 6 所示电路中 L1 L2是两盏完全相同的灯泡 闭合电键 后 L1 L2均正常发光 过了一会儿突然两灯同时熄灭 检查时发现 若用一根导线先后连接电键 的两端和电阻 R 的两端 电路均无变化 两灯仍然不亮 若用电压表测 L2两端 b c 两点间 的电压 电压表的示数明显高于 L2的额定电压 据此可以判断 A L1的灯丝断了 B L2的灯丝断了 C 电键 接触不良 D 电阻 R 损坏了 解析 突然两灯同时熄灭 说明工作的的用电器的数量无 则故障电路性质是断路 电压表 测 L2两端 b c 两点间的电压 电压表的示数明显高于 L2的额定电压 说明 b c 两点为电压表 的两节点且电压表的示数有且变大 因此断路在节点之内 即 b c 两点间的电灯 L2的灯丝断了 四 方法分析 电路故障形式多种多样 但归根到底 其物理实质只有短路和断路两种情况 对于串联电 路的故障判断 在电表自身无故障的情况下采用流程图法可知 利用工作用电器的数量或电流 表的示数状况是判断电路故障性质的两种最佳方法 根据电压表的示数状况是判断电路故障位 置的的良好途径 五 练习 1 如图 7 所示 电源电压为 6V 闭合开关 S 后 发现两灯均不亮 仔细检查发现灯泡 L2的 灯丝断了 其它部分均正常 这时若用电压表测 a b 两点间的电压 示数为 V 测 b c 两点间的电压 示数为 V 2 如图 8 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 电流表和电压表均有读数 则故障原因可能是 图 6 图8 L 1 2L 图 7 图 15 A L1断路 B L1短路 C L2断路 D L2短路 2 如图 9 所示 闭合开关 S 时 灯泡 L1 L2都不亮 用一段导线的两端接触 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 L1断路 B 灯 L2断路 C 灯 L2短路 D 开关 S 断路 7 如图 10 所示 闭合开关 S 后 L1和 L2两盏电灯都不亮 电流表指针几乎没有偏转 电压 表指针明显偏转 该电路的故障可能是 A L1灯丝断了 B L2灯丝断了 C 电流表损坏 D L2灯炮处短路 8 如图11所示电路 两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光 过了一会儿 两盏电灯突然同 时都不亮了 且电压表和电流表的示数均变为零 如果电路只有一处故障 则故障可能是 A 电灯L1断路 B 电灯L2断路 C 电灯L1短路 D 电灯L2短路 9 图 12 为某同学测定电阻的电路图 如果他在操作中不慎将两电表位置对调了一下 则开关 闭合后 A 电流表 电压表均被烧坏 B 电流表烧坏 电压表示数为零 C 电流表示数几乎为零 电压表有示数 D 电流表有示数 电压表示数为零 10 如图 13 所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关 S 电路正常工作 过了一会儿 两电表的示数都突然变大 则该电路中出现的故障可能是 A 灯 L 发生了断路 B 灯 L 发生了短路 C 电阻 R 出现断路 D 电阻 R 出现短路 11 图 14 所示电路 电源电压为 6V 闭合开关后 两个小灯泡均不发光 用电压表测得 ac 与 bd 两点间的电压均为 6V 则故障可能是 A L1的灯丝断了 B L2的灯丝断了 C R 的电阻丝断了 D 开关接触不良 图 11 图 10 图 12 图 13 图 14 图 9 12 2009 兰州市 如图4所示电路 电流表的量程较大 闭合开关时 发现电流表指针几 乎没有偏转 某同学拿一根导线去查找电路故障 他将导线并接在bc cd ed 两端时 电流表指针没有发生偏转 将导线并接在ab 两端时 发现电流表指针发生了偏转 由此 可知电路故障可能是 A e点断路 B R1 断路 C 电流表短路 D R2 断路 13 2009 莆田市 如图 16 所示 电源电压不变 闭合开关 S 电路各元件工作正常 一段 时间后 若其中一只电压表示数变大 则 A 另一个电压表示数变小 B 其中有一盏灯亮度不变 C 灯 L2可能断路 D 灯 L2可能短路 14 在图17所示的电路中 电源电压保持不变 闭合电键S后 电路正常工作 过了一会儿 电 流表的示数变大 且电压表与电流示数的比值不变 则下列判断中正确的是 A 电阻R断路 灯L变暗 B 电阻R短路 灯L变亮 C 灯L断路 电压表的示数变小 D 灯L短路 电压表的示数变大 15 2007 山东临沂 在图 18 电路中 电源电压保持不变 闭合开关 S 电路正常工作 一 段时间后 由于故障使其中一只电压表示数变小而另一只示数不变 则 A 灯 L 可能变暗 B 灯 L 亮度可能不变 C 电阻 R 可能断路 D 电阻 R 可能短路 16 2007 江苏南京 如图所示的电路中 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 串并联电路故障分析 串并联电路故障分析 标签 串并联 电路 串并联 故障 图 16 图 17 串联电路 短路 断路说明什么电流表电压表怎么样 回答 串联 当被测用电器短路时 电压表示数为 0 电流表示数增加 当被测电路以外短路 时电压表示数增加 如果只有 2 个用电器电压为电源电压 电流表示数增加 当被测用电器 断路时 电压表示数为电源电压 电流表无示数 当被测用电器以外断路时 电压表和电流表示 数都为 0 二 判断并联电路故障判断并联电路故障 一 一 并联电路故障分析 并联电路 短路 断路说明什么电流表电压表怎么样 回答 并联 1 如果用电器被短路 则电路全部短路 电源可能会爆炸 电流表示数增加 到最大值 因为这时电流表直接测电源电压 2 当电流表在干路上时 其中一个断路 电 压表示数为电源电压 电压表示数不变 因为并联时 所有的电压都相等 电流表示减小 当电流表在支路时 其中一个被电流表测的用电器断路时 电流表无示数 电压表示数不变 当其中一个不是被电流表测的用电器断路时 电压表示数不变 电流表示数不变 二 典例 例 如图 1 所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关 S 后 灯 L1 L2 都正常发光 一段 时间后 其中一盏灯突然熄灭 观察电压表的示数不变 而电流表的示数变小 产生这一现象 的原因是 A 灯 L1开路 B 灯 L1短路 C 灯 L2开路 D 灯 L2短路 评 典型的判断电路故障问题并联电路型 可以变为电压表 电流表示数都不变 三 专项练习 三 专项练习 A L1 S1 S2 L2 V 1 小虎在做电学实验时 如图 2 连接一个电路 电源电压不变 闭合开关后 两灯都发光 一段时间后 其中一盏灯忽然熄灭 而电流表 电压表的示数都不变 产生这一现象的原因是 A 灯 L1短路 B 灯 L2短路 C 灯 L1断路 D 灯 L2断路 2 如图 3 所示的电路中 电源电压为 3V 当开关 S1 S2都闭合时 则 A 电压表被烧坏 B 电流表将被烧坏