人教版物理九年级全一册 · 欧姆定律实验复习课：电路故障分析专题

欧姆定律实验复习课：电路故障分析专题

人教版·物理九年级全一册·第十七章欧姆定律

适用学段：九年级（中考一轮复习）学科：物理课型：实验复习课/专题突破

教材版本：人教版（通用）

核心亮点承诺：不讲空泛的“仔细检查电路”，而是把伏安法测电阻实验中所有常见的故障一

次性摆出来，分门别类——短路、断路、电表异常、滑动变阻器接错——每个故障配一个“现

场还原”的电路图、一套学生能自问自答的诊断口诀，以及三道变式题直通中考真题思路。附

赠一张可打印的“故障排查速查卡”和一份当堂检测小卷，一节课下来，学生拿到电路故障题

不再靠蒙，而是像老电工一样有排查路径。

使用说明与痛点解决：这份材料最对口的，是正在带九年级、发现学生一碰到“闭合开关后灯

不亮、电流表无示数”就大脑空白，或者把短路和断路混为一谈的老师。专门解决两个老毛病

——只会背“断路无电流、短路电流大”，却不会根据电表示数判断故障位置；以及面对滑动

变阻器接错的故障完全没方向。建议用一节连堂课：前半节师生共同还原经典故障场景并归纳

诊断口诀，后半节用变式题和当堂小卷检测，实现从“凭感觉猜”到“有逻辑判”的跨越。本

资料为经验分享，请根据本校、本班实际情况调整使用。

一、这个专题为什么值得单独拿一节课来啃

教了二十多届毕业班，电路故障分析始终是伏安法实验里的“老顽固”。不是知识点有多深，而

是它考验学生对电路的整体把握——电流路径、电压分配、电表使用规则、滑动变阻器接法——随便

哪一环有漏洞，故障分析就得栽跟头。

更关键的是，中考对这块的考查从不缺席，而且题干越来越像“谜面”：给你几个电表示数，让

你反推哪根导线松了、哪个灯泡短路了。这就要求学生脑子里必须有一套排查路径，而不是等到考场

上临时拼凑。

我每年都会在欧姆定律实验复习课上，专门辟出一节课做故障分析专题。下面这个教案，就是我

在城市重点班和乡镇薄弱校都磨合过的版本——流程一样，只是在例题变式数量上做了弹性设计，基

础好的班三道变式全上，基础弱的班把变式三留作课后选做。

二、课前准备：实验器材与任务分工

1.教师演示器材

器材数量用途说明

学生电源（或电池1套提供稳定电压，便于演示短路时电流变化

组）

小灯泡（2.5V）3个1个正常，1个内部灯丝已剪断（模拟断路），1个两端焊接导线（模拟短

路）

定值电阻（5Ω、各1用于替换灯泡，演示纯电阻电路故障

10Ω）个

滑动变阻器2个1个正常，1个线圈中段已人为切断（模拟内部断路）

（20Ω）

电流表、电压表各2演示不同接法下的示数特征

个

导线若干若干其中两根两端绝缘皮刻意剥掉一段（短路演示用），一根内部铜芯剪断

但外皮完整（断路演示用）

实物展台1台投影电表读数，全班同步观察

2.学生分组器材（每组4人）

每组配备：电源、开关、小灯泡×1、定值电阻×1、滑动变阻器×1、电流表×1、电压表×1、

导线若干、故障排查记录单（见配套工具部分）。

器材准备的实操提醒：课前一定要亲手检查每一组电源、电表和导线，尤其滑动变阻器的滑片是否

接触良好。记得有一年我在乡镇中学上课，全班八组有三组滑动变阻器滑片氧化严重，接触电阻忽大

忽小，结果学生测出来的数据乱七八糟，故障分析课差点变成“仪器排查课”。提前花十五分钟把器

材过一遍，比课后花一小时补救强得多。

三、教学流程：从“还原故障”到“诊断口诀”

环节一：热身——一个让人发愣的现象（5分钟）

我在讲台上搭好一个最简单的伏安法电路（电源-开关-灯泡-电流表串联，电压表并在灯泡两

端），闭合开关——灯泡不亮。全班盯着我看，有人小声说“灯泡坏了？”

我不急，指着电流表问：“电流表有示数吗？”学生答有。再指电压表：“电压表有示数吗？”

答有，而且接近电源电压。我问：“那灯为什么不亮？是断路吗？”

这时候开始有学生反应过来了——电流有示数说明电路是通的，不是断路。电压表有示数且接近

电源电压，说明电压表测的那段（灯泡）两端电压几乎等于总电压……那灯泡的电阻呢？如果灯丝断

了，电流表不会有示数。所以只能是灯泡自身没有消耗功率——灯泡短路了。

这段对话就两三分钟，但作用很大。它让学生意识到：故障分析不是瞎猜，而是像侦探一样，把

电表示数当成“线索”，逐个排除不可能，最后剩下那个无论多么让人意外，就是真相。

环节二：故障重现——五种经典场景逐个还原（22分钟）

这个环节是整节课的核心。我不按“断路→短路→电表问题”的教材顺序走，而是按“学生在实

验室里最可能碰到的顺序”来展开。每重现一个故障，都走一个“现象→推理→验证→口诀”的四步

闭环。

故障一：灯泡断路（灯丝烧断）

灯丝断开！示数=0

电源

S(闭合)

A

现象

灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。

推理路径

电流表无示数→电路某处断开→电压表有示数且接近电源电压→电压表两接线柱到电源

两极的通路是好的→断路点就在电压表并联的那段（灯泡）内部。

验证

用一根导线短暂并联在灯泡两端（教师演示即可，学生操作需提醒安全），若电流表恢复示

数、灯泡仍不亮，则确认灯泡内部断路。因为这个操作等于把断路绕过去了。

诊断口诀

“电流为零，电压满格——并联段内必有断路。”

这个口诀的底层逻辑是：电压表的内阻极大，当它串联在断路的电路中时，几乎分走了全部电源电

压。反过来想——如果电压表有示数且约等于电源电压，那测的一定不是一段通路，而是一个高阻值

的东西（要么是电压表自己被串进去了，要么是被测段内部断了）。

故障二：灯泡短路（灯座两端导线意外接触）

短路导线！

电源示数偏大!

S(闭合)

灯A

现象

灯泡不亮，电流表示数偏大（甚至烧表），电压表示数为零。

推理路径

电流表有示数且偏大→电路通路且电阻很小→灯泡不亮说明它没消耗功率→电压表并在

灯泡两端示数为零→灯泡两端没有电压→电流绕过了灯泡，走了一条电阻极小的旁路。

验证

断开开关，用欧姆表（或万用表电阻档）直接测灯泡两端——电阻几乎为零，而正常灯泡电阻

在几欧到十几欧之间。

诊断口诀

“电流偏大，电压为零——并联段内必有短路。”

故障三：电压表接反（正负接线柱颠倒）

正常

电源

灯A

-+

指针反偏！

现象

闭合开关后灯泡正常发光，电流表正常，但电压表指针反向偏转（撞针）。

推理

只有电压表出问题、其他一切正常→不是电路故障，是电压表自身接线问题→指针反偏说

明电流从电压表负接线柱流入、正接线柱流出，即正负接线柱接反了。

诊断口诀

“一表反转，其他正常——接线颠倒，立刻对调。”

故障四：滑动变阻器接线柱接错（全电阻接入或全部短路）

这个故障在实验室里出现频率极高。学生往往记得“一上一下”，但不理解为什么。我通常让学

生自己接错一次——把滑动变阻器两个下接线柱接入电路，然后移动滑片，会发现灯泡亮度不变、电

流表示数不变。为什么？因为电流根本没有经过滑片，走的是整个线圈，滑片移动不影响接入电阻。

现象

移动滑片时，灯泡亮度不变，电流表和电压表示数均不变化。

推理

滑动变阻器失去了“变阻”功能→要么接了两个下柱（全电阻接入），要么接了两个上柱

（电阻为零）。如果灯泡较暗且示数稳定偏低→全电阻接入；如果灯泡较亮且示数稳定偏大

→上柱全接，变阻器电阻为零。

诊断口诀

“滑片移动无反应——查变阻器接线，不是两上就是两下。”

故障五：电流表与电压表位置互换

这是我在复习课上必讲的一个故障，因为它直接把两个核心仪表的使用规则揉到了一起。把原电

路中电压表的位置换成电流表，电流表的位置换成电压表——闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示

数，电压表示数接近电源电压。

推理：电压表内阻极大，它串联在电路中，几乎使电路处于“断路”状态，电流极小，所以电流

表无示数、灯不亮。而电压表自身分走了几乎全部电源电压，所以示数接近电源电压。这和故障一的

现象完全一样，但原因不同——一个是灯泡断路，一个是仪表位置互换。如何区分？把两表位置恢复

正确再试一次即可。

诊断口诀

“电流为零，电压满格——先查灯泡断没断，再查两表有没有站错位。”

环节三：诊断口诀汇总——全班齐读，烂熟于心（3分钟）

故障类型关键现象诊断口诀

断路电流表无示数，电压表示数≈电电流为零，电压满格——并联段内必有断路

源电压

短路电流表偏大，电压表示数≈0电流偏大，电压为零——并联段内必有短路

电压表接反仅电压表指针反转，其余正常一表反转，其他正常——接线颠倒，立刻对调

故障类型关键现象诊断口诀

滑动变阻器接错移动滑片，电表示数不变滑片移动无反应——查变阻器接线，不是两上

就是两下

两表位置互换同断路现象（电流0，电压≈电电流为零电压满格——先查灯泡再查两表站位

源）

环节四：变式题——从口诀到实战（12分钟）

三道变式题从易到难，每道都要求学生先用口诀判断类型，再写出推理路径。我巡视时只盯着推

理路径看——答案选对不算过关，推理写清楚才算。

变式一（基础巩固题）

在伏安法测电阻实验中，闭合开关后发现灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显

偏转。则电路故障可能是（）

A.灯泡短路B.电流表断路C.灯泡断路D.电压表短路

答案：C。电流表几乎不动→电路近似断路；电压表有明显偏转→电压表测到了电压且

接近电源电压→断路位置在灯泡处。A项灯泡短路会导致电流表偏大、电压表为零；B项电流

表断路则电压表也不会有示数；D项电压表短路则其示数为零，与题干矛盾。

变式二（干扰项辨析题）

闭合开关后，灯L发光，两电表均有示数。一段时间后，灯突然熄灭，电流表示数变为零，电

压表示数变大。则故障是（）

A.灯L短路B.电阻R短路C.灯L断路D.电阻R断路

答案：C。电流为零→断路；电压表示数变大→电压表测的那段断了。题干中电压表并

在灯L两端，故L断路。A项短路时电流偏大不是零，B项和D项中电压表并的位置要看清——这

是审题关。

变式三（滑动变阻器故障辨析）

闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，发现电压表示数不变且接近电源电压，电流表示数很小且

也不随滑片改变。分析原因。

答案：滑动变阻器同时接了两个下接线柱（全电阻接入），且电路中某处存在断路（电压表测

量段）。电压接近电源且电流极小，符合断路特征；同时两表示数均不随滑片变化，确认变阻

器失去了调节功能。综合判断：变阻器接线错误（全电阻）+被测电阻或灯泡断路。

四、配套工具/模板

1.电路故障排查速查卡（学生版，可打印裁剪成口袋卡）

第一步判

现象第二步判断故障定位

断

电流表无示电路有断电压表有示数且≈电源电压→断路在电压按第二步结果锁定断路

数路表并联段内位置

电压表无示数→断路在电压表并联段以外

电流表有示电路通路示数偏大+某段电压为零→该段短路短路段=电压为零的

数示数正常+某段电压正常→该段正常并联段

仅电压表异非电路故指针反偏→接线柱接反检查仪表本身

常障指针不动→电压表自身断路或量程过大

指针超出量程→量程选小

滑片移动无变阻器接两表示数均偏小→全电阻接入（两下）检查变阻器接线柱

反应线错两表示数均偏大→电阻为零（两上）

2.当堂检测小卷（5分钟限时）

1.闭合开关后，灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。故障是（）

A.灯短路B.灯断路C.电流表断路D.电源没电

2.移动滑片时，灯泡亮度一直很暗且不变，电流表和电压表示数很小且不变。变阻器可能（

）

A.接了两上接线柱B.接了两下接线柱C.滑片接触不良D.线圈短路

3.实验中电压表指针反转，最可能的原因是______。

答案：1.B2.B3.电压表正负接线柱接反了

五、常见误区与避坑指南

错误做法背后原因正确策略

学生一看到电流把日常生活“没电”的经纠正话术：“如果电源没电，电压表会有示数

表无示数就断定验迁移到电路故障中，没吗？”让学生意识到电压表正常偏转本身就证明电

“电源没电”有检查电表其他信息源在工作，从而引导他们从“断路”方向排查

学生把“电流表学生对“短路”没有直观用一根裸导线短接灯泡两端的演示，让学生亲眼看

示数偏大”当成认知，不知道短路会导致到电流表指针瞬间打到头，建立“短路=电流过大=

故障，直接换表电流急剧增大是电路本身危险”的身体记忆。做之前一定提醒学生只短暂触

或认为实验失败的异常状态碰，不能长时间短路

复习时只讲故障老师赶进度，觉得推理太强制推行“三句推理法”：①电路是通路还是断

现象对应答案，慢不如直接给口诀背，结路？（看电流表）②故障在电压表并