電路故障試題分類例析

賈昌平

電路故障問題是中考的高頻考點，在中考試卷中常以選擇題或?qū)嶒烆}的形式出現(xiàn)。電路一旦出現(xiàn)故障，電路中的用電器將不能正常工作或不能工作，所以，當電路出現(xiàn)故障時，需查明電路故障的種類及位置進而排除電路故障，使電路中的用電器正常工作。

學生只有掌握了電路的有關(guān)知識和技能，才能解決好電路故障問題?？偟膩碚f，須具備：（1）會讀、會畫簡單的電路圖，能連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路圖；（2）會使用電壓表和電流表，會使用測電筆；（3）了解家庭電路和安全用電知識，具有安全用電的意識。下面結(jié)合有關(guān)試題，就低壓直流電路與家庭電路兩類常見電路故障分別舉例分析，供大家參考。

一、低壓直流電路的電路故障

同學們在實驗室做電學實驗所連接的電路都屬于36V以下的低壓直流電路。同學們在完成兩個小燈泡的串聯(lián)或并聯(lián)時，如果發(fā)現(xiàn)其中的一個小燈泡不發(fā)光或兩個小燈泡都不發(fā)光時，就是出現(xiàn)了電路故障。

低壓直流電路的電路故障主要有兩類，短路和斷路。有些故障可以直接由人們觀察到的現(xiàn)象進行判斷，有些故障則需要借助導線或電流表、電壓表進行判斷。

例1 （2013·益陽）如右圖所示，開關(guān)S閉合后，燈L1發(fā)光，L2不發(fā)光，電壓表有示數(shù)。該同學將電壓表改接到BC兩點，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（ ）

A.燈L2的燈絲斷了。 B.開關(guān)S處開路。

C.BC段之間發(fā)生短路。D.AB段之間發(fā)生短路。

分析：電路故障包括短路和斷路，斷路時用電器不能工作；短路時，被短路的用電器不工作，電路中有電流。根據(jù)電壓表的示數(shù)和燈泡的工作情況判斷故障所在。

解析：對于A項，若燈L2的燈絲斷了，則整個電路斷路，電壓表無示數(shù)，燈泡都不亮，不符合題意；對于B項，若開關(guān)S處開路，則整個電路斷路，電壓表無示數(shù)，燈泡都不亮，不符合題意；對于C項，若BC段之間發(fā)生短路，則為L1的基本電路，電壓表有示數(shù)且為電源電壓，燈L1發(fā)光，L2不發(fā)光，符合題意；對于D項，若AB段之間發(fā)生短路，則為L2的基本電路，電壓表無示數(shù)，燈L1不發(fā)光，L2發(fā)光，不符合題意。故選C。

小結(jié)：串聯(lián)電路的特點是：各用電器工作狀態(tài)互相影響，一個用電器斷路，其他用電器都不能工作；一個用電器不工作，其他用電器能工作，故障只能是此用電器短路。對于由幾只小燈泡串聯(lián)組成的電路，當發(fā)生斷路故障時，可以用一段導線確定發(fā)生斷路的位置。具體方法是：用一根導線逐次并聯(lián)在某只小燈泡的兩端，若其他小燈泡發(fā)光，可以判定是這只小燈泡發(fā)生斷路；用一根導線逐次并聯(lián)在某段電路的兩端，若所有小燈泡發(fā)光，可以判定是這段電路發(fā)生斷路。

例2 （2012·營口）在如右圖所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)后，電路正常工作，一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中一個電壓表示數(shù)變大，則（ ）

A.燈L可能變亮。 B.燈L可能短路。

C.電阻R可能斷路。 D.電阻R可能短路。

分析：（1）分析電路圖，電阻和燈泡串聯(lián)，電壓表V1測量的是串聯(lián)電路兩端的總電壓（電源電壓），電壓表V2測量的是電阻R兩端的電壓。（2）電壓表V1測量的是串聯(lián)電路兩端的總電壓（電源電壓），無論兩燈發(fā)生什么故障，其示數(shù)不變；所以示數(shù)變大的電壓表應(yīng)該是V2的示數(shù)變大，由短路和斷路故障進行分析。

解析：電壓表V1測量的是串聯(lián)電路兩端的總電壓（電源電壓），無論兩燈發(fā)生什么故障，其示數(shù)不變；所以示數(shù)變大的電壓表應(yīng)該是V2的示數(shù)變大。

對于A項，因電壓表V2的示數(shù)變大，且電阻和燈泡串聯(lián)，則燈L兩端的電壓一定會減小，所以亮度變亮是不可能的，故A不符合題意。

對于B項，若燈L的燈絲短路燒斷，則只有電阻接入電路，V2也測量電源電壓，示數(shù)會變大，故燈L可能短路，符合題意。

對于C項，若電阻R斷路，則燈泡與電壓表V2串聯(lián)，因電壓表的內(nèi)阻很大，燈泡不亮，電壓表V2測電源電壓，故示數(shù)會變大，所以電阻R可能斷路，符合題意。

對于D項，若電阻R短路，則對電壓表V2也會短路，其示數(shù)為零，故電阻R不可能短路。

故選B、C。

小結(jié)：本題考查學生對電路的分析能力，知道測量電源電壓的電壓表示數(shù)不會變大；了解燈或電阻發(fā)生短路或斷路時對電路的影響。用電流表可以判斷串聯(lián)電路故障的種類。若電流表的示數(shù)為零，可以判斷電路故障為斷路。用電壓表可以進一步確定串聯(lián)電路中發(fā)生斷路的位置。將電壓表并聯(lián)在某段電路的兩端，若電壓表示數(shù)約等于電源電壓，是電壓表與電路的其他部分串聯(lián)起來接電源，說明是這段電路發(fā)生斷路；若電壓表示數(shù)為零，是沒有電流通過電壓表，說明是串聯(lián)電路的其他部分發(fā)生斷路。

二、家庭電路的電路故障

家庭電路中火線和零線間的電壓一般為220V，家用電器的連接方式為并聯(lián)，控制用電器的開關(guān)與用電器串聯(lián)。在家庭電路干路的火線上裝有保險絲、空氣開關(guān)或漏電保護器，當干路中的電流過大時可以自動切斷電路，對電路、用電器和人身起保護作用。

家庭電路的故障有兩類：斷路和短路。有些故障可以直接由人們觀察到的現(xiàn)象進行判斷，有些故障則需要借助校驗燈或測電筆進行判斷。