初中物理電路故障問(wèn)題分析技巧

劉松波

【摘要】電路故障問(wèn)題是電學(xué)問(wèn)題中的一大難點(diǎn)，失分率較高，同時(shí)它也是中考中?？嫉囊活愵}型.因此，掌握電路故障問(wèn)題的分析技巧是極其重要的.本文結(jié)合實(shí)例，梳理兩種基本電路故障問(wèn)題的解題技巧，以供讀者參考.

【關(guān)鍵詞】初中物理；電路故障；解題技巧

1 電路故障技巧分析

1.1 串聯(lián)電路

在串聯(lián)電路中，一般根據(jù)電壓表的示數(shù)來(lái)判斷故障的部位，并且結(jié)合相關(guān)現(xiàn)象判斷是斷路還是短路.

若電流表沒(méi)有示數(shù)可能是電路中發(fā)生了短路.當(dāng)發(fā)生斷路故障時(shí)，斷路處的故障可以看作是一個(gè)無(wú)窮大的電阻，所以發(fā)生斷路部分的電路部分兩端用電壓表可以測(cè)出電壓，而沒(méi)有故障的部分則是沒(méi)有電壓的.

1.2 并聯(lián)電路

并聯(lián)電路因?yàn)槠涓髦冯妷合嗟鹊奶匦裕韵鄬?duì)于串聯(lián)電路的故障分析要較為簡(jiǎn)單.在并聯(lián)電路中，一般不會(huì)考慮短路故障，因?yàn)橐坏┠骋粭l支路短路了，那么其他所有的支路就會(huì)同時(shí)被短路，這很容易看出.所以在解答有關(guān)并聯(lián)電路的問(wèn)題時(shí)，可以先分析斷路故障，找到發(fā)生故障的電器元件即可.

2 典例分析

例1 如圖1所示，閉合開(kāi)關(guān)S，燈L變亮，電表均有示數(shù)，一段時(shí)間后，電壓表的示數(shù)變小，則電路中可能出現(xiàn)的故障是.

解 分析電路的連接方式可知，此電路為串聯(lián)電路.

觀察題目條件，此題并沒(méi)有給出電流表示數(shù)的變化情況，這就說(shuō)明此題存在著兩種情況：一是電流表有示數(shù)；二是電流表無(wú)示數(shù).

當(dāng)電流表有示數(shù)時(shí)，對(duì)于串聯(lián)電路來(lái)說(shuō)，一般都是出現(xiàn)了斷路故障.斷路處可視為電阻無(wú)限大，所以電壓全部在斷路處，其他地方?jīng)]有電壓.

結(jié)合題目中“電壓表的示數(shù)變小”的條件，所以此時(shí)電壓表應(yīng)該是沒(méi)有示數(shù)的，也就說(shuō)明電壓表的測(cè)量對(duì)象R兩端是沒(méi)有電壓的，所以電路故障是電阻R發(fā)生了短路.

例2 如圖2所示，閉合開(kāi)關(guān)S，電表均有示數(shù)，若在某一時(shí)刻電路出現(xiàn)故障，電壓表的示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小，則可能的故障是（ ?）

（A）R1短路. ?（B）R1斷路.

（C）R2短路.（D）R2斷路.

解 分析圖2的電路可知，此電路為串聯(lián)電路.

電流表在此時(shí)沒(méi)有示數(shù)，則此時(shí)電路是斷路故障.

電壓表有示數(shù)，電壓表測(cè)量的對(duì)象是電阻R1，所以發(fā)生斷路故障的就是R1.

例3 如圖3所示的電路中，電源電壓是恒定的，閉合開(kāi)關(guān)S，燈L1、L2都開(kāi)始發(fā)光，過(guò)了一段時(shí)間，其中的一盞燈突然熄滅了，觀察此時(shí)電表的讀數(shù)，電壓表有示數(shù)，而電流表則沒(méi)有示數(shù)，則可能的電路故障是（ ?）

（A）L1短路.（B）L1斷路.

（C）L2短路.（D）L2斷路.

解 分析電路可知此電路為并聯(lián)電路.

由題目條件“其中的一盞燈突然熄滅了”，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，優(yōu)先考慮斷路.

電壓表此時(shí)是有示數(shù)的，說(shuō)明此時(shí)并不是短路，驗(yàn)證了電路就是發(fā)生了斷路故障.

而電流表沒(méi)有示數(shù)，所以必定是電流表所在的支路斷路.

則發(fā)生斷路故障的是L2.

例4 如圖4所示，電路中電源電壓恒定，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，兩個(gè)燈泡都沒(méi)有發(fā)光，同時(shí)電流表指針沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而電壓表則是有轉(zhuǎn)動(dòng)，則該電路可能的故障是（ ?）

（A）燈泡L1斷路.

（B）燈泡L1短路.

（C）燈泡L2斷路.

（D）電流表斷路，且燈泡L1和L2的燈絲都斷了.

解 分析可知此電路為串聯(lián)電路.

在串聯(lián)電路中，如電路短路，則會(huì)出現(xiàn)燈泡一個(gè)亮一個(gè)不亮的情況，而這與題目中的現(xiàn)象是不同的.

若電壓表有示數(shù)，同時(shí)電壓表接在燈泡L1的兩端，所以是燈泡L1斷路；

而若電壓表和電流表都沒(méi)有示數(shù)，則一定是燈泡L2斷路.

則此題的正確選項(xiàng)為（A）.

3 規(guī)律總結(jié)

無(wú)論是并聯(lián)電路還是串聯(lián)電路，電表故障的原因幾乎是不變的，電壓表沒(méi)示數(shù)代表著電壓表處存在短路，電流表沒(méi)示數(shù)則一般是短路.之后根據(jù)電路中電流的流向以及電壓的情況就可以判斷出電路的具體故障.

對(duì)于電路情況較為復(fù)雜的題型，也無(wú)需慌亂，只需要根據(jù)“總－分－總”的研究準(zhǔn)則，將電路進(jìn)行分塊，辨清每一部分的故障情況，之后再總體分析，就可以得到答案.同時(shí)還要掌握一些常見(jiàn)的電路故障排除方法，以應(yīng)對(duì)不同的題型.

試觸法：當(dāng)懷疑某個(gè)支路中有開(kāi)路故障時(shí)，可將該支路的兩個(gè)端點(diǎn)分別與電流表相連接，然后閉合開(kāi)關(guān)，用干電池與之相接.如果電路正常，就會(huì)通過(guò)電流表的示數(shù)顯示出來(lái).如果電流表的示數(shù)為零，說(shuō)明該支路中有開(kāi)路故障.這時(shí)可逐段檢測(cè)該支路中的各個(gè)元件.??電壓表檢測(cè)法：將電壓表分別與各用電器并聯(lián)，同時(shí)將開(kāi)關(guān)逐一斷開(kāi)，觀察電壓表示數(shù)的變化情況.若斷開(kāi)某支路時(shí)，電壓表示數(shù)不變，則該支路有開(kāi)路故障；若電壓表示數(shù)有變化，則該支路是通路，故障在該支路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的各元件上.??導(dǎo)線檢測(cè)法：若用電器的兩接線柱之間斷路，可用一根好的導(dǎo)線分別連接用電器的兩個(gè)接線柱，然后用開(kāi)關(guān)來(lái)控制導(dǎo)線的通斷.如果電路正常，就會(huì)通過(guò)電流表的示數(shù)顯示出來(lái).如果電流表的示數(shù)為零，說(shuō)明該支路中有開(kāi)路故障；如果電流表的示數(shù)較大且不為零，說(shuō)明該支路中有短路故障.

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于電路故障問(wèn)題，只有做到知己知彼，靈活分析電路的走向和各個(gè)電表、元件發(fā)揮的作用，才能在解題時(shí)靈活自如.這就要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中多加總結(jié)，結(jié)合實(shí)際，最好是利用一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)加深自己對(duì)電路故障的理解.