初三物理电路故障分析

初三物理电路故障分析宣言的BLOG从这两天的上课情况来看，初三学生在刚接触电路，对于电学中的电路故障分析存在不少困难，现就电路故障分析谈谈我自己的看法。纵观历年来的各地中考试卷，可以发现电学故障题屡见不鲜。在各级各类的竞赛中（如大同杯物理竞赛），故障题更是占有一席之地。很多同学对此感到有点无奈，究其原因，大多是由于对之所以产生故障的本质原因理解不深造成的。初中的电学故障题，一般可分为两大类型：实验电路故障题和家庭电路故障题。由于家庭电路故障题相对较为简约，所以本次只对实验电路故障题作一些剖析，希望提高考生的分析能力和解题能力。电路既然有了故障，那么它的外在现象就很不正常了。如灯泡不亮，电流表指针不偏转，电压表的示数要么为零、要么等于电源电压等等。按照电表在电路中使用时的方法不同，又可以把此类故障题分为以下两种情况：（一）电压表、电流表固定测试以下图所示的电路图为例，从电压表的示数着手，可以得到如下所示的故障分析表：电压表示数原因分析具体表现伴随的其他现象电压表示数为零①干路断L2断丝灯不亮，电流表无示数②电压表被短路L1被短路一灯亮，电流表有示数③电压表接触不良电压表接线柱接触不良两灯亮，电流表有示数电压表示数为电源电压④V表直接并在电源两端L2被短路一灯亮，电流表有示数⑤电压表串联接入L1断丝灯不亮，电流表指针几乎不偏转说明：①由于电压表和灯L1并联，所以L1所在的支路不在干路之列。②当电压表串联接入电路中时，因电压表的电阻远远大于灯泡的电阻，根据串联电路的分压作用，电压表两端的电压也将远远大于灯泡的电压，一般认为等于电源电压。③上表中没有考虑电压表和电流表坏了的情况。从表中可以看出，不同的故障对应有不同的现象，所以我们可以根据外在的现象来判断内在的故障。在用上表来解题时，重要的是理解原因和现象的因果关系而不是死记硬背。例1：在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在“0”刻度不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是（）A．电流表坏了B．灯泡Ｌ1的灯丝断了C．两个灯泡都断路D．灯泡Ｌ2的灯丝断了【分析】“电压表指针则有明显偏转”意指电压表的示数已等于电源电压，再结合“灯不亮、电流表的指针几乎指在‘0’刻度不动”的现象，可知此故障的原因应为表中的第5种情况。故选D。例2．如图,由于电路中有一处发生故障，导致电压表的示数为0，则下列关于电路故障的说法中正确的是A．一定是灯泡L1短路B．可能是灯泡L1开路C．可能是灯泡L2短路D．可能是灯泡L2开路（）【分析】由表中可知，“电压表示数为0”应有三种可能性，故不应选A而应选D。（二）电压表移动测试解此类故障题的关键是要理解：当电压表的示数不为0时，一定有电流流进电压表（尽管这股电流非常小），进而可以推断出“干路不断”；反之，若电压表示数为０，则在流经电压表的支路上肯定存在断路现象。我们可以用下面的流程图来体现这层意思。电压表有示数→一定有电流流进电压表→干路不断例3．两盏电灯串联如图所示，电源电压是6伏。闭合开关以后，电灯不亮，导线都是好的。用电压表测A、B间和B、C间的电压都是0，而测得C、D间的电压是6伏。则故障可能是（）A．L1断路B．L2断路C．开关没接通D．以上都有有可能【分析】设想把电压表接在C、D间（如图），从C、D间的电压是6伏，可知一定有电流流进电压表，进而可知干路一定不断，故选C。事实上，我们也可以从电流的流经路线来分析，既然有电流流进电压表，则“正极→A点→L1→B点→L2→C点→电压表→D点→负极”一定是通路。同样也可选出正确答案C。例4．如图，L1、L2是两盏完全相同的小灯泡。S闭合后，L1、L2均能正常发光，过一会儿两灯均不亮。若用导线分别连接S、R两端，电路均无变化，L1、L2仍不亮。若用电压表测L2两端的b、c两点，电压表的示数明显高于L2的额定电压。则（）A．L1的灯丝断了B．L2的灯丝断了C．S损坏了D．电阻R损坏了【分析】同上题相似，电压表测b、c两点时有电压，可知干路一定不断（把电压表接在电路上后便可显示干路），故正确答案应为B。由于此时电压表变成了事实上的串联，故而才有题中的“电压表的示数明显高于L2的额定电压”。最后，安排了几道练习题供同学们思考：1、如图所示电路，闭合开并，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针会都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表的指针仍不动，但电压表的指针却有了明显的偏转，该电路的故障可能是（）A．从ａ点经电流表到开关这段电路中出现断路B．灯泡Ｌ1的灯丝断了C．灯泡Ｌ2的灯丝断了D．电流表和两个灯泡都坏了2、在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中的一盏灯突然熄灭，而电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小。则产生这一现象的原因是（）A．灯L1断路B．灯L2断路C．灯L1短路D．灯L2短路3、如图，闭合开关后，发现L1和L2都不亮。为了检查电路中的故障，用电压表去测电压，使电压表的“+”接线柱与a点相连，用另一接线柱分别与b、c、d相连时，电压表的读数为5.6伏，与e相连时的读数为0。根据上述结果，可以判断：完好的元件有________________；发生故障的元件有____________；不能判断的部分有_____________。(答案：1、C；2、D；3、变阻器、开关，灯L2，灯L1)