初中物理判斷電路故障的策略初探

摘要：本文根據(jù)初中階段電路的特點，總結(jié)出了判斷電路故障的一般思路和方法，并從串聯(lián)電路、并聯(lián)電路、家庭電路三個方面結(jié)合實例進行了詳細分析.

關(guān)鍵詞：電學(xué);電路故障;策略

作者簡介：任少鐸（1990-），男，湖北襄陽人，研究生，中學(xué)二級教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).電路故障是初中階段電學(xué)的難點，由于知識的抽象性和復(fù)雜性，導(dǎo)致很多學(xué)生對于電路故障感到很棘手和凌亂，甚至有恐懼心理[1].本文根據(jù)初中電路的特點，總結(jié)出了解題的一般思路和方法，以供廣大師生參考.

1判斷電路故障的一般思路

判斷電路故障，需要知道故障的兩個要素，即故障是什么（類型）和在哪里（位置）.故障的類型，只有兩種：斷路和短路[2];而對于故障在哪里，則需結(jié)合具體情況分析.根據(jù)初中電路的特點，我們將解題思路歸納為：先判斷故障是什么（類型），再判斷故障在哪里.

初中階段，一般故障只發(fā)生在用電器身上，且只有一處故障.因此，本文只考慮電路只有一處故障且故障只發(fā)生在用電器身上的情況，并結(jié)合具體實例從三個方面分析.

2判斷電路故障的具體方法

21判斷串聯(lián)電路故障的方法

串聯(lián)電路的特點是電流只有一條路徑，因此用電器間會互相影響.

常見的串聯(lián)電路如題1所示，電路中一般有兩個用電器，一個電壓表和一個電流表.要判斷故障是什么（類型），只需看電流表有無示數(shù)即可，電流表有示數(shù)則故障就是短路，沒有示數(shù)則故障就是斷路;要判斷故障在哪里，則需要根據(jù)電壓表的示數(shù)來判斷，當(dāng)被測的用電器短路時，電壓表示數(shù)為0，當(dāng)被測的用電器斷路時，電壓表測電源電壓.

假設(shè)電路正常工作，某時電路突然發(fā)生故障，在只考慮用電器故障的情況下，所有的故障情況只有4種，其對應(yīng)現(xiàn)象如表1所示.

例1（2018福建中考）如圖2所示的電路，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)較大且?guī)缀醪蛔?，電流表示?shù)始終為零，電路故障可能是（）

A.Rx短路B.滑動變阻器短路

C.Rx斷路D.滑動變阻器斷路

解題分析：先判斷故障是什么（類型），串聯(lián)電路中，電流表示數(shù)為0，則故障類型是斷路，所以排除AB兩個選項;再判斷故障（斷路）在哪里，根據(jù)電壓表（正常情況下測Rx的電壓）示數(shù)較大可以得出，是Rx斷路，此時電壓表測的是電源電壓，因此答案為C.

22判斷并聯(lián)電路故障的方法

串聯(lián)電路的特點是電流路徑不止一條，且一個支路發(fā)生斷路，其他支路不受影響.

在常見的并聯(lián)電路中，要判斷故障是什么（類型），只需看是否還有用電器工作，如果還有用電器可以工作，那么故障一定是斷路，如果用電器都不工作，則是短路（相當(dāng)于電源電路，此種故障一般考查較少，本文不討論），對于斷路而言，要判斷故障在哪里，則需要看是哪個用電器不工作，不工作的那個用電器斷路.

例2如圖3所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)S后，燈L1、L2都發(fā)光.一段時間后，其中一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數(shù)都不變，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是 （）

A.燈L1短路B.燈L2短路

C.燈L1斷路D.燈L2斷路[3]

解題分析：先判斷故障是什么（類型），并聯(lián)電路中，由題可得，只有一個燈泡熄滅，另外一只燈泡仍可正常工作，則故障類型是斷路，所以排除AB兩個選項;再判斷故障（斷路）在哪里，根據(jù)電流表（測L2電流）和電壓表示數(shù)都不變，可以得出L2仍正常工作，故是L1斷路，因此答案為C.

例3（2016福州中考） 如圖4所示，燈L1、L2完全相同，閉合開關(guān)S，只有一盞燈亮，且只有一個電表有示數(shù)，其故障可能是（）

A.燈L1短路B.燈L2短路

C.燈L1斷路D.燈L2斷路

解題分析：先判斷故障是什么（類型），并聯(lián)電路中，有一盞燈亮，說明電路沒有發(fā)生短路，則故障類型是斷路，所以排除AB兩個選項;再判斷故障（斷路）在哪里，題設(shè)條件為只有一個電表有示數(shù)，由于電壓表測的是電源電壓，因此一定是電壓表有示數(shù)，而電流表（測L2電流）無示數(shù)，可以得出是L2斷路，因此答案為D.

23判斷家庭電路故障的方法

常見的家庭電路，各用電器之間為并聯(lián)，若任何一個用電器短路，保險絲就會熔斷（或空氣開關(guān)跳閘），此時測電筆測哪里都不亮，利用初中所學(xué)的物理知識和器材幾乎無法判斷電路故障.因此，家庭電路初中階段考察的故障類型一般為斷路.

因此，對于家庭電路故障，要判斷故障是什么（類型），只需看險絲是否熔斷（或空氣開關(guān)是否跳閘），如果沒有熔斷或跳閘，則故障類型就是斷路;要判斷故障在哪里，就需要用測電筆從火線沿著用電器依次測到零線，測到哪里測電筆不發(fā)光，則說明本測量點和上個測量點之間斷路，如果測零線也發(fā)光，則說明進戶線零線斷路.

例4如圖5所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合后，燈泡L不亮.小明進行了如下診斷.用測電筆測試a、b兩點時，氖管都發(fā)光，測試c、d兩點時，氖管都不發(fā)光，則故障可能是（）

A燈泡L短路B開關(guān)S斷路

C燈泡L斷路Dcd間斷路

解題分析：先判斷故障是什么（類型），家庭電路中，測電筆測試a、b兩點氖管都發(fā)光，說明電路沒有發(fā)生短路（短路保險絲會熔斷或空氣開關(guān)跳閘，整個電路都會斷開），則故障類型一定是斷路，所以排除A選項;再判斷故障（斷路）在哪里，由測電筆測b點氖管發(fā)光但c點氖管不發(fā)光可以得出是bc間斷路，而bc間是燈泡，因此答案為C.

例5（2014陜西中考） 如圖6所示為居民家中某房間的電路，電熱壺與燈L均正常工作，將電飯煲接入三孔插座后，電熱壺突然停止工作，燈L仍正常發(fā)光，拔出電飯煲的插頭，用測電筆分別測試三孔插座的左右兩孔，氖管均發(fā)光，此時電路故障可能是 （）

A插座短路B 電熱壺短路

CAB間斷路D CD間斷路

解題分析：先判斷故障是什么（類型），家庭電路中，燈L還可以正常發(fā)光，說明電路沒有發(fā)生短路，故障類型一定是斷路，所以排除AB兩個選項;用測電筆分別測試三孔插座的左右兩孔，氖管均發(fā)光，可以得出AB間沒有斷路，排除C選項，三孔插座左孔連接零線時，測電筆氖管也會發(fā)光，則只能是CD間斷路，D點通過熱水壺和火線連在一起了，所以答案為D.

3總結(jié)與思考

根據(jù)具體現(xiàn)象判斷電路故障的類型和位置是分析電路故障的基礎(chǔ)，而對于更復(fù)雜的判斷方法，比如用導(dǎo)線、燈泡或電表去檢測故障等，不過是在此基礎(chǔ)上的延伸.因此，只要掌握好根據(jù)現(xiàn)象判斷基本電路故障的思路和方法，對于更復(fù)雜的問題，也就水到渠成迎刃而解了.

參考文獻：

[1]楊霞.初中物理電路故障及案例解析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（02）：22-23.

[2]周素蘋.掌握多種方法巧解電路故障探研[J].成才之路，2018（31）：37.

[3]陸體超.透視電路特點，突破電路故障[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（初中版），2018（12）：49-50.

（收稿日期：2019-06-10）