物理人教版九年级全册高频实验探究题电路故障深度解读.doc

高频电学实验探究题实物电路故障深度解读断路短路深度解读01号故障：小灯泡处断路02号故障：小灯泡处短路03号故障：小灯泡之外电路某处断路04号故障： 0.6A33V15CDBA 拨开层层迷雾，揭开电路故障的神秘面纱，找出电路故障的真正原因。彻底清除电路中的绊脚石，解决你最头疼的问题，根除你心中永远的困惑。让你在考场上找回自信，永不丢分，在快乐学习中好成绩横空出世，一路飚升。一线教师为你倾情奉献，深度解读典型实验探究电路故障（仅供九年级毕业生复习使用）高频电学实验探究题实物电路故障深度解读目录01号故障：小灯泡处断路102号故障：小灯泡处短路403号故障：小灯泡之外电路某处断路（包括滑动变阻器处断路、电流表处断路、开关处断路、某根导线断路、电池盒和电池之间断路）604号故障：小灯泡处断路或者电流表处短路705号故障：电压表并联在滑动变阻器两端了906号故障：滑动变阻器短接（或者说滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱）1007号故障：滑动变阻器的上面两个接线柱同时接在了电路中1108号故障：小灯泡（被电流表）短路，电压表串联在了电路中1209号故障：滑动变阻器连入电路的阻值太大，小灯炮的实际电功率太小1510号故障：开关未断开，滑动变阻器连入电路的阻值太小，导致小灯炮的实际电功率太大1611号故障：电路中某处出现接触不良现象1812号故障：电流表或电压表的正负接线柱接反了1913号故障：电流表或电压表的量程选的太大了2014号故障：电流表或电压表的量程选的太小了2015号故障：没有给电流表或电压表校零2016号故障：滑动变阻器的阻太小了（或者电源电压太高了）2217号故障：导线有电阻(电池有电阻、电流表有电阻、接触不良)2318号故障：电源电压太低了24此实验探究电路可用来：1、测小灯泡的电阻 ； 2、测小灯泡的电功率。0.6A33V15CDBA0.6A33V15CDBA01号故障：小灯泡处断路开关闭合后，接入电路中的小灯泡不亮现象：开关闭合后，小灯泡不亮（如图所示）电流表指针几乎指向0；（如上图中电流表的表盘局部放大图所示）：电压表指针几乎指向电源电压或者电压表指针有明显扁转或者电压表指针有较大幅度的偏转（如上图中电压表的表盘局部放大图所示）。判断结论：小灯泡处断路（或者小灯泡的灯丝断了或者小灯泡与灯座处接触不良）。解读：当小灯泡处断路时，这时电压表和电流表、电源开关以及滑动变阻器组成串联电路。电流不再通过小灯泡（这一支路已是断路，电流已无法通过）。则此时电路中只有电流表、电压表、滑动变阻器、开关以及电源在工作（即：重新构成一个串联电路）。如图所示：0.6A33V15CDBA上图显示的是小灯泡处断路时的情况上图显示的是小灯泡处断路时，电流表、电压表指针的变化情况。深度解读：现象：电流表的指针为什么几乎指向0？知识背景：第一：从实物电路所用导线的材料来看：电路中的电线一般都是铜导线；第二：从实物电路所用每根导线的长度来看：一般在0.2m左右；第三：长度1m、横截面积1mm2金属铜导线在20时的电阻值为0.017(课本上有这个数据)；第四：（手电筒）里的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧；第五：电路中的电源电压设为3V，一般由2节干电池作为电源。 第1页第六：电流表的内部电阻：目前实验室中学生使用的电流表，以“J0407型直流电流表”为例：量程“00.6A”的内部电阻约为0.12第七：电压表的内部电阻：目前实验室中学生使用的电压表，以“J0408型直流电压表”为例：量程“03V”的内部电阻为3000第八：滑动变阻器：一般学生实验中使用的滑动变阻器的最大阻值为20从以上“知识背景”可知上述实验电路中：导线的总电阻约为： （通常我们说“导线的电阻忽略不计”，就是因为导线的电阻太小）电流表的内部电阻约为：0.12 （注：接“00.6A”量程时的电阻） （通常我们说“电流表的电阻相当于一段导线”也是因为电流表的内部电阻太小）电压表的内部电阻约为：3000 （注：接“03V”量程时的电阻）滑动变阻器接入电路的电阻：20 （按最大阻值接入电路，因为做实验时闭合开关前，滑片应在阻值最大处） （另注：20相对于3000来说，20也可忽略不计）电源电压：2节干电池：3V （按新干电池接入）则上述故障电路中的总电阻为：所以由欧姆定律可算出这个故障电路中的实际电流为： （注：电流表00.6A量程的分度值为0.02A）因为电流表00.6A量程的分度值为0.02A，所以这个实际电流0.0009933288A约等于0A，即远小于电流表的分度值0.02A就是说，把分度值0.02A这个最小的一小格，再分20小格，这个实际电流只占了“再分20小格”中的将近1小格。这就是非常完美的解释了题干中所叙述的“电流表指针几乎指向0”这个实验现象。深度解读：现象：电压表指针为什么几乎指向电源电压或者电压表指针有明显扁转或者电压表指针有较大幅度的偏转？由于串联电路具有分压作用，所以此时故障电路中电压表的内部电阻所分电压约为：滑动变阻器所分电压约为： 电流表的内部电阻所分电压约为：故障电路中导线总电阻所分的电压约为： 第2页从以上计算可知：电压表的内部电阻分约2.9799864V，滑动变阻器的电阻分约0.019866576V，电流表的内部电阻分约0.0001191994V，导线的总电阻分约0.0000236412V。观察这几个数据很容易看出，几乎所以的电压的都被电压表的内部电阻分走了。而滑动变阻器、电流表、导线分的电压太小，几乎可以忽略不计。这就非常完全的解释了题干中所叙述的“电压表指针几乎指向电源电压或者电压表指针有明显扁转或者电压表指针有较大幅度的偏转”这个现象了。综上数据分析估算，可判断：小灯泡处断路（或者小灯泡的灯丝断了或者小灯泡与灯座处接触不良）。 第3页电流表表盘指针示数放大图0.6A33V15CDBA02号故障：小灯泡处短路电压表表盘指针示数放大图现象：开关闭合后，电流表有示数（或者说指针偏转一定角度），如右上图所示：电压表无示数（或指针几乎不动），如右图所示。开关闭合后，接入电路中的小灯泡不亮小灯泡不亮。 判断结论：小灯泡处短路（或灯座接线短路）。深度解读：问题：（从小灯泡显示的物理现象来解释）一个完好的小灯泡接入电路，闭合开关，当小灯泡处为什么会出现短路现象呢？解读：原来在我们用导线把小灯座接入电路时，由于接线头处祼露出来的铜丝比较长，当我们用螺丝帽把缠绕在接线柱上的铜丝压紧过程中，难免会出现灯座两边接线柱上的两个线头没压紧在螺丝帽下面而出来，从而造成灯座两边线头相连（或相碰），所以当开关闭合时，就有可能造成短路。（即：电流流过短接的导线，而不经过小灯泡；我们看到的现象是小灯泡不亮） 螺丝帽没压紧而出来的线头相连，这个相连的线头搭在一起，就构成了短接的导线接入电路的导线右图中，螺丝帽没压紧而出来的线头相连在一起，就构成了短接的导线。当开关闭合时，电流就从这“短接的导线”上经过，而不再经过小灯泡的灯丝，这就是小灯泡因短路而不亮的真正原因。问题（根据欧姆定律及相关的知识来解释）当开关闭合后，如果是小灯泡短路，为什么电流会从被“短接的导线”上经过，而不再经过小灯泡的灯丝呢？0.6A33V15CDBA短接导线如下图所示： 第4页知识背景：第一：从实物电路所用导线的材料来看：电路中的电线一般都是铜导线；第二：从实物电路所用导线的长度来看：一般在0.1m左右；（这里指被短接的导线）；第三：长度1m、横截面积1mm2金属铜导线在20时的电阻值为0.017(课本上有这个数据)；第四：（手电筒）里的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧；第五：电路中的电源电压设为3V，一般由2节干电池作为电源。第六：电阻就是导体对电流阻碍作用的大小，导体电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。比较被短接导线的电阻和小灯泡电阻的大小：被短接导线的长度按0.1m来算，则被短接导线的电阻是：因为： 所以 （电阻太小，可忽略不计）所以被接导线对电流的阻碍作用太小，可忽略不计。小灯泡的电阻估计为5，则小灯泡的电阻和短接导线的电阻的关系为：即小灯泡的电阻大约是短接导线电阻的2941倍。也就是说，小灯泡灯丝电阻对电流的阻碍作用大约是短接导线电阻对电流作用的2941倍。通过电阻的大小比较可知：被短接导线对电流的阻碍太小（几乎没有什么阻碍作用），所以从这个角度讲，通常情况下短接导线对电流的阻碍作用可以忽略不计。而小灯泡对电流的阻碍太大了。比较通过被短接导线和小灯泡电流的大小：（利用欧姆定律） 由于被短接导线和小灯泡是并联的。所以被短接导线和小灯泡的两端的电压相等。在电压相同的情况下，通过导体的电流与电阻成反比。所以分别通过被短接的导线和小灯泡的电流关系为： 即：通过短接导线的电流大约是通小灯泡电流的2941倍。也就是说，如果约有1份的电流通过小灯泡，则约有2941份的电流通过了短接的导线。比较通过被短接导线和小灯泡电流的大小可知：通过短接导线的电流太大了，几乎所有电流通过了“被短接的导线”；同时，也就证明了几乎没有电流通过小灯泡，这也就是我们通常所说的用电器（小灯泡）被短路时，电流不会经过用电器（小灯泡），致使用电器不能工作（小灯泡不亮）而用电器本身却没有任何损坏的一种状态。所以我们可以说：由于小灯泡短路，因此电流不再通过小灯泡，而是通过了被短接的导线。所以小灯泡不亮。问题为什么电压表无示数（或指针几乎不动）？解读：由于电压表所测电压是被短接导线两端的电压，短接导线和其它相关电路元件是串联的，由于串联电路具有分压作用，而被短接导线的电阻太小（约为0.0017），忽略不计，所以“被短接导线”分的电压太小，可忽略不计，所以电压表无示数（或指针几乎不动）。数据证明：（注：0.145A是从电流表上读出来的数据）问题为什么电流表有示数（或者说指针偏转一定角度）？ 解读：除小灯泡短路不能工作以外，电路中还有滑动变阻器在正常工作，因此电流表有示数（约为0.145A）。综上所述及相关数据分析可判断出：小灯泡处短路（或灯座接线短路）。 第5页 0.6A33V15CDBA实验探究实物电路图03号故障：小灯泡之外电路某处断路现象：开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P发现：上图显示的是：开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片此时，接入电路中的小灯泡不亮。小灯泡不亮；如图所示：电流表无示数；如下面电流表表盘放大图。电压表无示数，如上右电压表表盘放大图。判断结论：小灯泡之外电路某处断路。深度解读：假设小灯泡之外电路某处出现了断路现象，则可能是电流表出现了断路，也可能是滑动变阻器出现了断路，也可能是开关处出现了断路，也可能是某根导线出现了断路，也可能是电池盒与电池之间出现了断路等。 既然假设小灯泡之外电路某处出现了断路现象，则电路中一定没有电流，因此这个串联电路中的电流为0A，所以电流表无示数，所以上面现象容易理解了。所以此时小灯泡的实际功率为： ，所以上面现象容易理解了。因为这个串联电路中的电流为0A，电压表的示数为：所以上面现象容易理解了。由于上面的假设所证明的结论，正好和题中的现象相符合，所以我们可以综合得出这样的判断结论：小灯泡之外电路某处断路。注意：如果是小灯泡处断路，则会出现：电压表的指针有明显偏转，甚至几乎接近电源电压，电流表的指针几乎指向0这样的现象，这和题中所描述的现象明显不符。所以小灯泡断路不可能。小灯泡断路出现的现象解释可参考“01号故障：小灯泡处断路”的深度解读。如果是小灯泡短路，则会出现：电压表不偏转，电流表有示数，这和题中所描述的现象明显不符。所以小灯泡短路不可能。可参看“02号故障：小灯泡短路”的深度解读。 第6页0.6A33V15CDBA实验探究实物电路图04号故障：小灯泡处断路或者电流表处短路 第7页现象：开关闭合后，发现：电流表无示数；如电流表表盘的放大图：电压表有示数； 甲乙电压表表盘局部放大图上面甲或乙所示 判断结论：小灯泡处断路或者电流表处短路深度解读：在上述物理现象中，实物电路中的小灯泡存在两种情况：一种情况是当小灯泡不发光时，则可判断电路中的电路故障是小灯泡处断路（如图乙和电流表表盘放大图）。这里可参看“01号故障：小灯泡处断路”深度解读，这里不再提。另一种情况是当小灯泡发光时，则可判断电路中的电路故障是电流表短路。如下图所示： 深度解读：电流表怎么会短路呢？知积背景：目前实验室中学生使用的电流表，以“J0407型直流电流表”为例：量程“00.6A”的内部电阻约为0.12 。 短接导线的长度一般在0.1m左右；长度1m、横截面积1mm2金属铜导线在20时的电阻值为0.017(课本上有这个数据)；则0.1m左右的铜导线 的电阻约为：0.0017所以电流表的内部电阻和短接导线的电阻之比为：即小灯泡的电阻大约是短接导线电阻的71倍。也就是说，电流表的内部电阻对电流的阻碍作用大约是短接导线电阻对电流作用的71倍。通过电阻的大小比较可知：被短接导线对电流的阻碍太小（几乎没有什么阻碍作用），所以从这个角度讲，通常情况下短接导线对电流的阻碍作用可以忽略不计。而电流表的内部电阻对电流的阻碍非常大。比较通过被短接导线和小灯泡电流的大小：（利用欧姆定律） 由于被短接导线和电流表是并联的。所以被短接导线和电流表的两端的电压相等。在电压相同的情况下，通过导体的电流与电阻成反比。所以分别通过被短接的导线和小灯泡的电流关系为： 即：通过短接导线的电流大约是通小灯泡电流的71倍。也就是说，如果约有1份的电流通过小灯泡，则约有71份的电流通过了短接的导线。比较通过被短接导线和小灯泡电流的大小可知：通过短接导线的电流太大了，几乎所有电流通过了“被短接的导线”；同时，也就证明了几乎没有电流通过电流表，所以我们可以说：由于电流表短路，因此电流不再通过电流表，而是通过了被短接的导线。所以电流表的指针几乎指向0。这就是电流表短路的真正原因。 第8页05号故障：电压表并联在滑动变阻器两端了现象：连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时，电压表示数变小；电流表的示数变大；0.6A33V15CDBA灯泡变暗时，电压表示数变大；电流表的示数变小；判断结论：电压表并联在了滑动变阻器的两端。深度解读：如下面的实物电路所示：假设电压表并联在了滑动变阻器两端，由于串联电路具有分压作用，电阻越大，分压越多，所以当移动滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻在增大，所以它两端的电压变大，所示电压表的示数会变大；由于电路中的总电阻在增大，电源电压不变，根据欧姆定律，可知电路中的电流I在变小；小灯泡两端的电压为：由于滑动变阻器两端的电压在变大，电源电压不变，所以由上面的关系式可知，小灯泡两端的电压在变小；由上面分析知，灯两端的电压在变小，通过灯的电流在变小，所以由公式知可知，小灯泡的实际功率在变小，故灯变暗。当所以当移动滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻在减小，所以它两端的电压变小，所示电压表的示数会减小；由于电路中的总电阻在减小，电源电压不变，根据欧姆定律，可知电路中的电流I在变大；小灯泡两端的电压为：由于滑动变阻器两端的电压在变小，电源电压不变，所以由上面的关系式可知，小灯泡两端的电压在变大；由上面分析知，灯两端的电压在变大，通过灯的电流在变大，所以由公式知可知，小灯泡的实际功率在变大，故灯变暗亮。综上所述，可根据上面的现象则可判断为：电压表并联在了滑动变阻器的两端。 温馨提示：在做“测小灯泡电功率”及“测小灯泡的电阻”实验探究时，电压表必须并联在小灯泡两端，这样电压表测出的电压才是小灯泡的电压。如果并联在了滑动变阻器两端，就是错误的接法，所以才会出现开始时所描述的现象。 第9页06号故障：滑动变阻器短接（或者说滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱）现象：连好电路，开关闭合后，电压表、电流表均有示数，小灯泡非常亮；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度不变，电流表、电压表的示数也不变。判断结论：滑动变阻器被短接在电路中。（或者说滑动变阻器的上面两个接线柱同时接在了电路中） 0.6A33V15CDBA深度解读：如下面的实物电路所示：假如滑动变阻器的上面两个接线柱同时接在了电路中。我们先来估算一下金属杆CD电阻的大小。我们知道滑动变阻器上面的金属杆CD是由金属铝做的。金属杆CD的长按0.2m来估算。因为长度1m、横截面积1mm2金属铝导线在20时的电阻值为0.027(课本上有这个数据)；金属杆CD的横截积按5mm2估算；则金属杆CD的电阻大小约为：通过上面的计算可知，金属杆CD的电阻太小了，仅有0.00108，几乎为0。所以把滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路中，相当于接入了一根电阻可忽略不计的导线。 所以无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，也不会改变电路中电流的大小，也更不会改变小灯泡两端的电压，所以由公式可知，小灯泡的电功率不变，所以小灯泡的亮度不变。同时也是电流表、电压表的示数也不变的原因。 小灯泡的额定电压按2.5V来算，电源电压按3V来估算。因为3V大小小灯泡的额定电压，所以小灯泡工作时，亮度非常亮。 温馨提示：滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路中，是一种错误接法，这种接法起不到改变电路中的电流及电压的作用。 滑动变阻器正确接法是：要按照“一上一下”的原则接入电路； 通常要串联在电路中。第10页07号故障：滑动变阻器的上面两个接线柱同时接在了电路中小灯泡发光较暗现象：连好电路，开关闭合后，电压表、电流表均有示数且很小，小灯泡发光较暗，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡亮度不变，电流表、电压表的示数也不变。判断结论：滑动变阻器的下面两个接线柱同时接在了电路中。0.6A33V15CDBA深度解读：如下面的实物电路：假如滑动变阻器的下面两个接线柱同时接在了电路中。滑动变阻器相当于一个“定值电阻”接入了电路，这个“定值电阻”阻值的大小就是变阻器的最大阻值。 这样电路中的总电阻会变得比较大，由于电源电压不变，所以由欧姆定律公式可知，电路中的电流I会变得比较小； 由于滑动变阻器的全部电阻接入了电路，所以变阻器分得的电压一定较大，相反小灯泡所分的电压一定较小；由公式知，小灯泡的实际功率一定会比较小，所以灯会变得很暗。 由于滑动变阻器的下面两个接线柱同时接在了电路中，所以滑片P无论怎样移动，也改变不了电路中的电流，更改变不了灯两端的电压，所以灯的亮一直不变。同时也是电流表、电压表的示数也不变的原因。温馨提示：滑动变阻器的下面两个接线柱同时接入电路中，是一种错误接法，这种接法起不到改变电路中的电流及电压的作用。 滑动变阻器正确接法是：要按照“一上一下”的原则接入电路； 通常要串联在电路中。第11页08号故障：小灯泡（被电流表）短路，电压表串联在了电路中现象：连好电路，开关闭合后，开关闭合后，接入电路中的小灯泡不亮小灯泡不亮（如图所示）电流表指针几乎指向0；（如右上图中电流表的表盘局部放大图所示）：电压表指针几乎指向电源电压或者电压表指针有明显扁转或者电压表指针有较大幅度的偏转（如上图中电压表的表盘局部放大图所示）。判断结论：小灯泡（被电流表）短路，电压表串联在了电路中0.6A33V15CDBA深度解读：如下面的实物电路：出现上述现象的原因是在连接实物电路过程中，接线错误所造成的。 在做“测小灯泡电功率”和“测小灯泡电阻”实验中，正确的接法是电流表应串联中电路中，电压表必须并联在小灯泡的两端。但右图实物电中，电压表却串联在电路中，电流表却与小灯泡并联。这违反了“电流表必须串联中”、“电压表必须并联在电路中”的原则。 右图中，为什么小灯泡因（被电流表）短路而不亮呢？电流表以目前实验室中学生使用的电流表，以“J0407型直流电流表”为例：量程“00.6A”的内部电阻约为0.12小灯泡的电阻估计为5，则小灯泡的电阻和电流表内部电阻的关系为：因为电流表和小灯泡并联，所以它们两端的电压相等，所以通过电流表的电流和通过小灯泡的电流关系为：即：通过电流表的电流大约是通小灯泡电流的42倍。也就是说，如果约有1份的电流通过小灯泡，则约有42份的电流通过了电流表。比较通过电流表和小灯泡电流的大小可知：通过电流表的电流非常大，几乎所有电流通过了电流表；同时，也就证明了几乎没有电流通过小灯泡，所以我们可以说：由于小灯泡短路，因此电流不再通过小灯泡，而是通过了电流表。所以小灯泡不亮。这就是小灯泡短路的真正原因。 第12页即然几乎所有电流通过了电流表，那么为什么电流表的指针却几乎指向0呢？知识背景：第一：从实物电路所用导线的材料来看：电路中的电线一般都是铜导线；第二：从实物电路所用每根导线的长度来看：一般在0.2m左右；第三：长度1m、横截面积1mm2金属铜导线在20时的电阻值为0.017(课本上有这个数据)；第四：（手电筒）里的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧；第五：电路中的电源电压设为3V，一般由2节干电池作为电源。 第六：电流表的内部电阻：目前实验室中学生使用的电流表，以“J0407型直流电流表”为例：量程“00.6A”的内部电阻约为0.12第七：电压表的内部电阻：目前实验室中学生使用的电压表，以“J0408型直流电压表”为例：量程“03V”的内部电阻为3000第八：滑动变阻器：一般学生实验中使用的滑动变阻器的最大阻值为20从以上“知识背景”可知上述实验电路中：导线的总电阻约为： （通常我们说“导线的电阻忽略不计”，就是因为导线的电阻太小）电流表的内部电阻约为：0.12 （注：接“00.6A”量程时的电阻） （通常我们说“电流表的电阻相当于一段导线”也是因为电流表的内部电阻太小）电压表的内部电阻约为：3000 （注：接“03V”量程时的电阻）滑动变阻器接入电路的电阻：20 （按最大阻值接入电路，因为做实验时闭合开关前，滑片应在阻值最大处） （另注：20相对于3000来说，20也可忽略不计）电源电压：2节干电池：3V （按新干电池接入）因为电压表串联在了在电路中，所以上述故障电路中的总电阻为：所以由欧姆定律可算出这个故障电路中的实际电流为： （注：电流表00.6A量程的分度值为0.02A）因为电流表00.6A量程的分度值为0.02A，所以这个实际电流0.0009933288A约等于0A，即远小于电流表的分度值0.02A就是说，把分度值0.02A这个最小的一小格，再分20小格，这个实际电流只占了“再分20小格”中的将近1小格。这就是非常完美的解释了现象所叙述的“电流表指针几乎指向0”这个实验现象。为什么电压表指针几乎指向电源电压或者电压表指针有明显扁转或者电压表指针有较大幅度的偏转？ 由于串联电路具有分压作用，所以此时故障电路中电压表的内部电阻所分电压约为：滑动变阻器所分电压约为： 第13页 电流表的内部电阻所分电压约为：故障电路中导线总电阻所分的电压约为： 从以上计算可知：电压表的内部电阻分约2.9799864V，滑动变阻器的电阻分约0.019866576V，电流表的内部电阻分约0.0001191994V，导线的总电阻分约0.0000236412V。观察这几个数据很容易看出，几乎所以的电压的都被电压表的内部电阻分走了。而滑动变阻器、电流表、导线分的电压太小，几乎可以忽略不计。这就非常完全的解释了现象中所叙述的“电压表指针几乎指向电源电压或者电压表指针有明显扁转或者电压表指针有较大幅度的偏转”这个现象了。综合上述数据分析可得的最后的判断是：小灯泡（被电流表）短路，电压表串联在了电路中温馨提示：电流表或电压表的正确接法：一定要使电流从电流表或电压表的“+”接线柱流入，从“”接线柱流出；电流表一定要串联在电路中；电压表一定要并联在电路中。电流表或电压表量程选择一定要合适。第14页09号故障：滑动变阻器连入电路的阻值太大，小灯炮的实际电功率太小电流表、电压表表盘放大图0.6A33V15CDBA实验探究实物电路图现象：正确连好电路，开关闭合后，开关闭合后，接入电路中的小灯泡不亮小灯泡不亮（如图所示）电流表有示数但很小（如右上图中电流表的表盘局部放大图所示）：电压表有示数但很小（如右上图中电压表的表盘局部放大图所示）。判断结论：滑动变阻器连入电路的阻值太大，小灯炮的实际电功率太小深度解读：如上面的实物电路及两电表的盘放大图： 两电表的表盘中指针指示的电流、电压的示数分别是：、，从0.12A这个数据来看，这个电流值太小了，原因是电路中的总电阻太大了，则电路中小灯泡的实际功率为： 从上面的计算数据可知，小灯泡的实际功率太小了，不足以使小灯泡发光。上面电路中小灯泡0.5V电压下的电阻约为：实物电路中的电源电压按3V，则电路中的总电阻为：则电路中滑动变阻器接入电路中的电阻约：所以从上面计算出的数据可以看出，滑动变阻器接入电路中的电阻太大了，导致电路中通过小灯泡的电流太小，小灯泡两端的电压太小，从而使小灯泡的实际功率太小。综上所述，造成上面的现象原因是滑动变阻器连入电路的阻值太大，小灯炮的实际电功率太小。温馨提示：小灯泡不发光有三种情况：第一种是小灯泡断路；第二种是小灯泡短路；第三种是小灯泡的实际功率太小，小到不足以使小灯泡发光。 第15页10号故障：开关未断开，滑动变阻器连入电路的阻值太小 ，小灯炮的实际电功率太大0.6A33V15CDBA实验探究实物电路图电流表、电压表表盘放大图现象：实验者在连好最好一根导线后，（小灯泡的额定电压以2.5V 额定电流0.3A为例）小灯泡立即发出耀眼的光（如图所示）电流表有示数但较大（如右上图中电流表的表盘局部放大图所示）：电压表有示数但较大（如右上图中电压表的表盘局部放大图所示）。判断结论：开关未断开，滑动变阻器连入电路的阻值太小，导致小灯炮的实际电功率太大。深度解读：如上面的实物电路及两电表的盘放大图：“立即”一词说明实验者，在连接实物电路过程中，开关一直是闭合着的，或者说开关一直未断开。注意：在连接实物电路过程中，正确的做法：开关是必须断开的。“耀眼的光”说明，小灯泡两端的实际电压大于小灯泡的额定电压，通过小灯泡的实际电流大于小灯泡正常工作时的电流，从而使小灯炮的实际电功率太大。上面两电表放大图中小灯泡的实际功率为：而小灯泡的额定功率为：由以上计算可知：0.9W0.75W ，所以小灯泡会发出耀眼的光。造成小灯泡两端的实际电压较大或通过小灯泡的实际电流较大的原因是：滑动变阻器连入电路中的电阻太小。由于串联电路具有分压作用，电阻越大分压越多，电阻越小分压越小，由于滑动变阻器连入电路中的太小，所以变阻器分的电压太小； 第16页因为，所以小灯泡两端的电压为：所以由关系式可知，小灯泡分的实际电压太大，大于了它自己的额定电压。由于小灯泡两端实际电压太大，会导致小灯泡的实际电流太大，从而使小灯泡的功率太大。温馨提示：连接实物电路时应注意：开关应断开（这样做的目的是保护电路）；滑动变阻器的滑片应置于阻值的最大处；（这样做的目的是保护电路或者说是防止电路中的电流过大而损坏实验器材）。第17页11号故障：电路中某处出现接触不良现象0.6A33V15CDBA实验探究实物电路图 现象：正确连好电路，开关闭合后电流表有示数并且指针总在晃动电压表也有示数并且指针也总在晃动；判断结论：电路中某处出现接触不良现象深度解读：“指针总在晃动”换一种说法就是指针忽大忽小，不稳定。这其实就是物理电学故障中的接触不良现象。所谓接触不良是指：电路中时断时通，电路接通时，两表指针从0刻度线向右发生偏转，电路断开时，两电表的指针又立即返回到0刻度线，如此反复。这样的现象，就是电学故障中的接触不良现象。 温馨提示：解决上述的“接触不良现象”就是：找出电路中出现接触不良之处，使其接触良好。接触不良是往往是由于，接线柱处导线线头螺丝压的不紧，出现松动，或者电池盒与电池之间接触不良好也会造成此类现象。第18页12号故障：电流表或电压表的正负接线柱接反了实验探究实物电路图0.6A33V15CDBA现象：正确连好电路，开关闭合后电流表的指针从0刻度向左偏转（或反偏）；30.6或者电压表的指针从0刻度向左偏转（或反偏）；判断结论：电流表或电压表的正负接线柱接反了深度解读：如图所示为实验室常用电流表的内部结构图。多匝线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，线圈受力转动带动指针偏转，便可显示出电流大小。由上面的所述可知，电流表的工作原理是：是通过通电线圈在磁场中受力而转动来工作的。 当电流从量程为“0.6A”“的“+”的接线柱流入电流表，从“”接线柱流出电流表时，电流表的指针会从0刻度线向右偏转，从而显示电路中电流的大小。 当电流从“”接线柱流入电流表，从“0.6”的“+”接线柱流出电流表时，电流表的指针会从0刻度线向左偏转，从而显示不出电路中的电流的大小。这是什么原因呢？ 原来这是因为通电线圈（或通电导体）的受力方向与电流方向和磁场方向有关，当电流方向和磁场方向有一个发生改变时，通电线圈（或通电导体）的受力方向就会发生改变。 从电流表的内部结构看，磁场方向无法改变，所以当电流表的正负接线柱接反时，就会出现指针向左偏（或称为指针反偏）现象。 电压表和电流表的情况是一样，这里不再重述。综上所述，可得到的判断是：电流表或电压表的正负接线柱接反了。温馨提示：电流表或电压表的正确接法：一定要使电流从电流表或电压表的“+”接线柱流入，从“”接线柱流出；电流表一定要串联在电路中；电压表一定要并联在电路中。电流表或电压表量程选择一定要合适。第19页13号故障：电流表或电压表的量程选的太大了 第20页现象：正确连好电路，开关闭合后（如下图电流表或电压表表盘放大图）电流表的指针从0刻度向右偏转到满刻度之外；或者电压表的指针从0刻度向右偏转到满刻度之外；判断结论：电流表或电压表所选的量程太小了。14号故障：电流表或电压表的量程选的太小了现象：正确连好电路，开关闭合后（如下图电流表或电压表表盘放大图）电流表的指针从0刻度向右偏转不到两格；或者电压表的指针从0刻度向右偏转不到两格；判断结论：电流表或电压表所选的量程太大了。深度解读：如果电流表或电压表所选的量程太大了，会造成读数不准确从而出现较大误差。一般地说，电表正常工作时，指针偏转到满刻度的三分之二左右时，读数会更准确，误差会更小。15号故障：没有给电流表或电压表校零丙 甲 乙 丁 现象：正确连好电路，开关闭合前（如下图电流表或电压表表盘放大图）右边甲、乙、丙、丁四幅图中，电流表或电压表的指针均不在0刻度线上。，判断结论：没有给电流表或电压表校零。深度解读：短语“开关闭合前”说明此时电路是断开的，此时电路中不会有电流通过。但从右边的电流表或电压表表盘放大图来看，指针均发生了偏转，甚至反偏。明明电路中既无电压也无电流，为什么会出现这种奇怪现象呢？这只能有一种合理解释：就是没有给电流表或电压表校零。具体方法是：使用螺丝刀旋动调零旋钮，使指针归到0. 调零旋钮的位置，如下页图所示：15调零旋钮3V调零旋钮0.6A3温馨提示：电流表或电压表的正确接法：一定要使电流从电流表或电压表的“+”接线柱流入，从“”接线柱流出；电流表一定要串联在电路中；电压表一定要并联在电路中。电流表或电压表量程选择一定要合适。第21页16号故障：滑动变阻器的阻太小了（或者电源电压太高了）如下面实物电路，在“测小灯泡电功率”实验中，某小组使用的实验器材是：滑动变阻器的规格是“20 2A”、两节新干电池作电源、小灯泡的电阻约为5。现象：某小组同学在测0.5V电压下的实际功率时，调节滑动变阻器的滑片无法使电压表的示数达到0.5V，出现这种现象可能的原因是？判断结论：滑动变阻器的阻太小了（或者电源电压太高了）0.6A33V15CDBA实验探究实物电路图深度解读：从题干中获息：“两节新干电池”说明本实验中电源电压为3V。由于串联电路中具有分压作用，电阻越大，分压越多。假设变阻器的滑片移动到阻值的最大处，导线总电阻约为：电流表电阻约为：目前实验室中学生使用的电流表，以“J0407型直流电流表”为例：量程“00.6A”的内部电阻约为0.12放在一块按0.15来算。则小灯泡所分的电压为：U电源-U灯R变最大+R其它U灯R灯 即 3V-U灯20+0.15U灯5 解得：U灯0.596V 如果不算导线和电流表内部电阻（即忽略不计），则小灯泡分0.6V的电压。从上面数据分析可知，即使把变阻器的滑片的滑到最大处，把导线和电流表的电部电阻都计算在内，小灯泡还分近0.6V的电压。无法使小灯泡两端的电压达到0.5V这个实验要求。 假设小灯泡两端正好分0.5V，（不算导线和电流表内部电阻忽略不计）则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为：U电源-U灯R变最大U灯R灯 即 3V-0.5VR变最大0.5V5 解得：R变最大25 通过上面粗略计算可知，要想使小灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器的 阻值至少是25.因为题中滑动变阻器的规格为“20 2A”所以我们可得出很可能的原因是：滑动变阻器的阻值太小了。假设假设小灯泡两端正好分0.5V，（不算导线和电流表内部电阻忽略不计），完成这一次实验测量，则我们可以计算出电路中所需要的最大电源电压： U电源-U灯R变最大U灯R灯 即 U电源-0.5V200.5V5 解得：U电源1.5V 通过上面粗略计算可知，要想使小灯泡