巧用兩表 妙解故障

(四川省南江縣下兩中學(xué)，四川 巴中 636648)

“電路故障分析”是初中電學(xué)的重難點(diǎn)，也是歷年中考試題的熱點(diǎn)。由于學(xué)生缺乏相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和正確的分析方法，在解題時(shí)往往采取“逐個(gè)猜測(cè)”的方法，分析思路混亂，盲目性很大。本文從分析電路故障的特點(diǎn)入手，結(jié)合實(shí)例給出“電路故障類問題”的分析方法。

1 電路故障類型

(1) 短路：電路中被短路部分有電流通過(電流表有示數(shù))，被短路兩點(diǎn)之間沒有電壓(電壓表無示數(shù))；

(2) 斷路：電路中斷路部分沒有電流通過(電流表無示數(shù))，斷路兩點(diǎn)之間有電壓，斷路同側(cè)導(dǎo)線兩點(diǎn)間無電壓。

2 電路故障分析思路

(1) 判斷電路各元件連接方式，明確電流表、電壓表測(cè)量值的意義以及各開關(guān)控制的元件；

(2) 根據(jù)故障現(xiàn)象分析有無電流，判斷電路是短路還是斷路；

(3) 根據(jù)電表示數(shù)變化找出故障位置。

3 電路故障產(chǎn)生的原因與現(xiàn)象

電路故障分析在中考中一般都會(huì)在選擇、填空、實(shí)驗(yàn)題中有所體現(xiàn)，該類試題主要是考查電表使用、電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作常規(guī)，考查學(xué)生運(yùn)用電學(xué)知識(shí)解決實(shí)際電路問題的能力。一般來說，造成電路故障的原因主要有元件的短路、斷路兩種，故障產(chǎn)生的原因與現(xiàn)象如表1所示。

表1

4 電路故障例題分析

例1:電路如圖1所示，閉合開關(guān)，甲乙兩燈均發(fā)光，兩電表均有示數(shù)，一段時(shí)間后，其中一個(gè)燈泡突然熄滅，一只電表示數(shù)增大，另一只電表示數(shù)減小到零，造成此現(xiàn)象的原因可能是( )。

圖1

A. 甲燈短路 B. 乙燈短路

C. 甲燈斷路 D. 乙燈斷路

解析：對(duì)于A選項(xiàng)，如果甲燈短路，乙燈泡發(fā)光，電路中有電流，電流表有示數(shù)，電壓表與電源兩端相連，電壓表有示數(shù)，故A選項(xiàng)不符合題意；對(duì)于B選項(xiàng)，若乙燈短路，電壓表也同時(shí)被短路，沒有示數(shù)，甲燈泡發(fā)光，電路中有電流，電流表有示數(shù)，故B選項(xiàng)符合題意；對(duì)于C選項(xiàng)，若甲燈泡斷路，乙燈泡不發(fā)光，電流表沒有示數(shù)，電壓表與電源兩端不相連，電壓表沒有示數(shù)，故C選項(xiàng)不符合題意；對(duì)于D選項(xiàng)，若乙燈泡斷路，甲燈泡不發(fā)光，電流表沒有示數(shù)，電壓表與電源兩端相連，電壓表有示數(shù)，故D選項(xiàng)不符合題意。

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生利用電流表、電壓表判斷電路故障的分析能力，電路故障分短路和斷路兩種情況，平時(shí)做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)多總結(jié)，從而提高分析能力。解題時(shí)先分析電路的連接方式，即兩燈泡串聯(lián)連接，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量乙兩端電壓，然后根據(jù)選項(xiàng)逐一分析，選出符合要求的選項(xiàng)。

圖2

例2：如圖2所示，燈L1、L2完全相同，閉合開關(guān)S，只有一盞燈發(fā)光且只有一個(gè)電表有示數(shù)，其故障可能是( )。

A. L1短路

B. L2短路

C. L1斷路

D. L2斷路

解析：由圖2可知，兩燈泡并聯(lián)，電流表A測(cè)量L2的電流，電壓表測(cè)量L2兩端電壓(即并聯(lián)電路兩端的電壓)；若L1短路，則L2也同時(shí)被短路，兩燈都不發(fā)光，而題中只有一盞燈發(fā)光，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；若L2短路，則L1也同時(shí)被短路，兩燈都不發(fā)光，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；若L1斷路，只有L2發(fā)光，電流表、電壓表都有示數(shù)，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；若L2斷路，只有L1發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故D選項(xiàng)正確。

點(diǎn)評(píng)：本題中要了解電路結(jié)構(gòu)，明確電流表和電壓表測(cè)量值的意義，采用假設(shè)法逐一排查，細(xì)心分析，就能做出準(zhǔn)確判斷。

5 電路故障分析方法總結(jié)

5.1 利用電流表、電壓表判斷電路故障

(1) 電流表示數(shù)正常、電壓表無示數(shù)，“電流表示數(shù)正?！北砻麟娏鞅硭陔娐窞橥?，“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表。

故障原因可能是：電壓表損壞、電壓表接觸不良、與電壓表并聯(lián)的用電器短路。

(2) 電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，或電壓表示數(shù)增加、電流表示數(shù)幾乎為零，或電壓表示數(shù)為電源電壓，電流表示數(shù)為零。

故障原因可能是：電流表短路、和電壓表并聯(lián)的用電器斷路。

(3) “兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表，除了兩表同時(shí)短路外，也有可能是干路斷路導(dǎo)致無電流。

總結(jié)：由電流表判斷是“短”還是“斷”，由電壓表判斷是什么地方出現(xiàn)問題。

5.2 利用導(dǎo)線判斷電路故障

如電路中無電流或燈泡不發(fā)光，將導(dǎo)線接在兩點(diǎn)間，如果電路中有電流(或電路中燈泡發(fā)光了)，說明此兩點(diǎn)間出現(xiàn)斷路故障。