電路故障全面解讀

王倫宇

分析電路的故障是中考物理中的一類常見問題，其一般解題思路為：先明確電路連接情況，再根據(jù)題設(shè)現(xiàn)象，結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點進行綜合分析并作出結(jié)論。下面舉例說明。

一、串聯(lián)電路中的故障分析

（一）短路故障

1. 通過觀察燈泡亮度變化判斷

常見故障現(xiàn)象是：閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)有一只燈不亮，有一只燈亮或電流表有示數(shù)。

應對攻略：一只燈亮或電流表有示數(shù)表明電路是通路，不亮的燈可能被短路了。

例1（2019·天津）如圖1所示的電路中，兩個小燈泡的規(guī)格相同。閉合開關(guān)后，只有一個小燈泡發(fā)光，電壓表指針偏轉(zhuǎn)明顯。則故障原因可能是（ ）。

A. L1短路 ? ? B. L1斷路

C. L2短路 ? D. L2斷路

解析：由圖可知，燈泡L1和燈泡L2串聯(lián)，電壓表測量燈泡L2兩端電壓。閉合開關(guān)后，只有一個小燈泡發(fā)光，表明電路出現(xiàn)短路故障。而電壓表指針偏轉(zhuǎn)明顯表明所測電路部分中小燈泡L2沒有短路，則燈泡L1被短路了。

答案：A

2.通過電表示數(shù)變化判斷

常見故障現(xiàn)象是：開始時電路正常，一段時間后，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變化。

例2（2019·四川·巴中）如圖2所示電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，電路正常工作。一段時間后，兩電表的示數(shù)都變大，則該電路中出現(xiàn)的故障可能是（ ）。

A. L1斷路 ? ? B. L1短路

C. L2斷路 ? ? ? D. L2短路

解析：由圖可知，燈泡L1和燈泡L2串聯(lián)，電壓表測量燈泡L1兩端電壓，電流表測量電路電流。由于電源電壓保持不變，電流表的示數(shù)變大表明電路出現(xiàn)短路故障，電壓表的示數(shù)變大表明燈泡L1不可能短路，若L1短路，電壓表示數(shù)應為0，可見該電路中出現(xiàn)的故障可能是L2短路。

答案：D

點評：串聯(lián)電路中，電流表示數(shù)變大，這表明電路出現(xiàn)短路故障。若電壓表示數(shù)變小，則與電壓表直接并聯(lián)的用電器短路;若電壓表示數(shù)變大，則電路中沒有與電壓表直接并聯(lián)的用電器短路。

（二）斷路故障

常見故障現(xiàn)象是：兩只燈均不亮或電流表無示數(shù)。

例3（2019·湖南·郴州）如圖3所示，閉合開關(guān)S后，燈泡L沒有發(fā)光，電流表和電壓表的示數(shù)均為0。若電路中只有一處故障，則可能的故障是（ ）。

A. 燈泡L斷路 ? B. 電阻R斷路

C. 燈泡L短路 ? D. 電阻R短路

解析：由圖知，燈泡L與電阻R串聯(lián)，電壓表測量電阻R兩端電壓。電流表示數(shù)為0表明電路出現(xiàn)斷路故障，由于電壓表的示數(shù)也為0且電路中只有一處故障，表明電阻R不可能斷路，則故障可能是燈泡L斷路。

答案： A

點評：利用電壓表判斷斷路元件的方法是：將電壓表與用電器并聯(lián)，若電壓表無示數(shù)，則沒有與電壓表直接并聯(lián)的其他部分電路元件斷路;若電壓表有示數(shù)且較大（接近電源電壓），則與電壓表并聯(lián)的用電器斷路。

二、并聯(lián)電路中的故障分析

常見故障現(xiàn)象是：閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)只有一只用電器工作或兩只用電器均不工作。

例4（2019·四川·眉山）如圖4所示，閉合開關(guān)S后小燈泡L1、L2均正常發(fā)光，它們的連接方式是 聯(lián);一段時間后，有一個小燈泡熄滅，而電流表A的示數(shù)為0，則電路中出現(xiàn)的故障可能是 。

解析：電流從電源的正極出發(fā)，經(jīng)過開關(guān)S后，分為兩支分別流向L2和L1所在的支路，所以電路為并聯(lián)電路。后來，有一個小燈泡熄滅，且電流表A的示數(shù)為0，說明L1所在的支路不可能短路，只能出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。因此電路故障可能是L1斷路，也可能是電流表斷路，還可能是它們兩個同時斷路。

答案：并 L1斷路（電流表斷路;或L1與電流表同時斷路）

點評：一只用電器能工作表明其所在支路和干路是通路，不工作用電器所在支路出現(xiàn)斷路。兩只用電器均不工作表明：①干路某處出現(xiàn)斷路，可用導線分別與干路中各電路元件并聯(lián)的方法確定故障具體位置;②至少一只用電器短路，可結(jié)合電表示數(shù)情況分析。