人教版物理电路故障类型和原因分析(含答案)
- 格式:doc
- 大小:76.00 KB
- 文档页数:6
初中物理电路故障分析题讲解(含答案)现象1:用电器不工作(1)串联电路:如果其他用电器均不能工作,说明某处发生断路;如果其他用电器仍在工作,说明该用电器被短路了。
(2)并联电路:如果所有用电器均不工作,则干路发生断路;如果其他用电器仍工作,则该用电器所在支路发生断路。
现象2:电流表示数正常,电压表无示数(1)分析:“电流表示数正常”表明电流表所在的电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表。
(2)故障原因:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
现象3:电流表无示数,电压表有示数(1)分析:“电流表无示数”说明电流很小或几乎无电流通过电流表,“电压表有示数”表明电路中有电流通过。
(2)故障原因:①电流表短路;②和电压表并联的用电器断路。
现象4:电流表、电压表均无示数(1)分析:“电流表、电压表均无示数”表明无电流通过两表. (2)故障原因:①两表同时短路;②干路断路导致无电流.练一练1.在探究串联电路电流规律的实验中,错将开关接在L1两端,电路图如图所示,其中电源电压保持不变. 由于其中一个灯泡可能出现了故障,当开关S闭合前后,电流表指针所在的位置不变,下列判断中正确的是:第1题图A. 若灯L2都不发光,则只有L1短路B. 若灯L2都不发光,则只有L1断路C. 若灯L2都发光,则只有L1短路D. 若灯L2都发光,则只有L1断路2. 如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L1亮、L2不亮.调节变阻器滑片P,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮. 出现这一现象的原因可能是()第2题图A. 灯泡L2短路了B. 滑动变阻器短路了C. 灯泡L2灯丝断了D. 滑动变阻器接触不良3. 如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S后,电流表、电压表均有一定的示数. 现在由于其中一个电阻突然发生了故障,导致电流表示数变小了些,电压表示数变大了些. 那么,这个故障可能是()第3题图A. R1短路B. R2断路C. R3断路D. R3短路4. 小雨在做测定小灯泡额定功率的实验中,将正常的电流表、电压表接入电路,如图所示.当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为零,移动滑动变阻器的滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为零,其原因可能是()第4题图A. 开关接触不良B. 小灯泡短路C. 小灯泡的钨丝断了D. 滑动变阻器接触不良5. 实验课上,同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中,闭合开关后,两灯发光. 此时,一同学不小心把L1的玻璃外壳打破了,结果L1熄灭,L2却更亮了. 这是为什么呢?他们提出猜想:猜想一:可能L1处发生开路;猜想二:可能L1处发生短路.第5题图(1)根据_____(选填“串联”或“并联”)电路的特点. 可知猜想一是不正确的。
人教版九年级全一册物理重点专题——电路故障分析(4)若电流表无示数,则电流表被短路或没电流通过.【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零刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中的故障可能是( )A.灯泡L2短路B.灯泡L2断路C.灯泡L1断路D.两个灯泡都断路【例2】如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路只有一处故障,则故障可能是( )A.电灯L1断路B.电灯L2断路C.电灯L1短路D.电灯L2短路【例3】小明同学按照如图所示的电路进行实验探究,两个灯的规格相同.当开关闭合时,其中一个灯亮,一个灯不亮,电压表有示数.则故障原因可能是( )A.L1短路B.L1断路C.L2短路D.L2断路【例4】在如图所示的电路中,闭合开关S后,灯泡L1不亮,L2亮,电压表无示数,其故障原因可能是( )A.L1断路B.L2断路C.L l短路D.L2短路【例5】如图所示的电路中,闭合开关后,发现电流表没有示数,只有一盏灯亮,则可能发生的故障原因是( )A.灯泡L2短路B.灯泡L2断路C.灯泡L1断路D.灯泡L1短路【例6】如图所示,闭合开关后,发现电流表没有示数,两盏灯都不亮,则可能发生的故障原因是( ) A.灯泡L1短路B.灯泡L2断路C.灯泡L1断路D.电流表坏了【例7】在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L正常发光.一段时间后,灯L突然熄灭,电压表、电流表示数都变大.产生这一现象的原因是( )A.电阻R断路B.电阻R短路C.电灯L断路D.电灯L短路【例8】如图所示是李明测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表无示数,电压表有示数.若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )A.灯L短路B.灯L断路C.变阻器R短路D.变阻器R断路一、串联电路故障分析1.如图所示电路,开关闭合后,两灯都不亮,用一根导线连接a、b两点后,两灯仍不亮,再用这根导线连接b、c两点后,两灯还是不亮;仍然用这根导线连接b、d两点后,灯L1亮而灯L2不亮,假设故障是下列中的一个,那么故障可能是( )A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.开关的接线柱处断开2.如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮.调节变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )A.滑动变阻器断路B.滑动变阻器短路C.灯泡L2短路D.灯泡L2断路3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现两个电表的示数都变大,则出现这种故障的可能原因是( )A.R1短路B.R1断路C.R2短路D.R2断路4.如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L1、L2均不发光,且电流表和电压表的指针均指在零刻度.现将灯泡L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表的指针发生了明显偏转.依据上述信息可以判断( )A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断了C.电源接线处松脱D.电流表损坏了5.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是( )A.灯L断路B.R短路C.灯L短路D.R断路6.如图所示电路,电源电压为U,开关S闭合前后,电压表指针的位置不变,若电路中仅有一处故障,且只可能发生在电阻R1或R2上,则电压表示数及相应的故障分析正确的是( )A.V为零,R2短路B.V为零,R1开路C.V为U,R2短路D.V为U,R1开路A.干路部分电线断了B.L1被短路了C.S1被短路了D.L1与灯座接触不良8.如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有读数,则故障原因可能是( )A.L2短路B.L2断路C.L1短路D.L1断路9.如图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数.其故障可能是( )A.灯L1开路B.灯L1短路C.灯L2开路D.灯L2短路10.在图中所示电路中,电源电压恒为6V.闭合S后,发现两个小灯泡(均标有“3V 1W”)都不亮,用电压表测得U ac=U bd=6V,如果电路中的各段导线及连接处均无问题且故障只有一处,那么电路故障是(须指明哪个元件出了什么故障);如果此时用电压表去测灯泡L1两端电压,则电压表的示数为.三、开关打开或闭合引起电路的故障分析11.如图所示的电路图中,下列说法正确的是( )A.闭合S1,断开S2、S3,电路是断路B.闭合S2,断开S1、S3,电路是断路C.闭合S2、S3,断开S1,电路是开路D.闭合S1、S2,断开S3,电路是断路12.如图所示的电路中,当开关S1闭合、S2断开时,三只灯泡均能发光.若将开关S1、S2均闭合,则( )A.只有灯泡L1熄灭B.只有灯泡L3熄灭C.灯泡L2、L3熄灭D.三只灯泡均熄灭参考答案专题突破【例1】B【例2】B【例3】A【例4】C【例5】B【例6】A【例7】D【例8】B过关检测1.D 2.C 3.C 4.B 5.A 6.B7.D 8.A 9.C 10.L2断路0V 11.A 12.C。
初中物理常见电路故障类型及原因分析电路故障是指在电流通路中出现的异常状况,导致电路无法正常工作的情况。
下面将介绍一些初中物理常见的电路故障类型及其原因分析。
1.电源故障电源故障是电路中最常见的问题之一、常见的电源故障包括电源漏电、电源短路、电源电压不稳定等。
电源漏电是指电源线与外界产生了电气接触,导致电流通过地线回路流失,通常是由于电源线绝缘劣化或者电插座接触不良造成的。
电源短路是指电源内部的元件出现短路,导致电流异常增大,通常是由于元件老化、烧坏或外部短路导致的。
电源电压不稳定则可能由于电压调节器故障、电源线接触不良等原因引起。
2.连接线故障连接线故障通常包括接触不良、接线松动或断开。
接触不良是指连接线与元件之间接触不紧密,导致电流无法正常通过;接线松动则是指连接线没有牢固固定,导致电流无法稳定流过;断开是指连接线被切断,导致电流无法流通。
这些故障通常是由于接线不牢固、线材老化或者线路长期使用产生疲劳断裂等原因造成的。
3.开关故障开关故障是指电路中的开关无法正常切换或控制电路的通断。
开关故障通常是由于接触不良、设备老化、开关按钮坏掉等原因引起的。
例如,开关无法开关时,可能是开关接触不良导致的;开关处于半开状态时,可能是按钮弹簧失效或磨损导致的。
此外,过载操作、频繁开关也可能导致开关损坏。
4.元件故障电路中的元件故障通常包括电容器漏电、电阻变化、二极管烧坏等。
电容器漏电是指电容器绝缘损坏,导致电容无法储存电荷;电阻变化是指电阻值变化,使电路的阻抗发生改变;二极管烧坏是指二极管内部的PN结被烧毁。
这些故障通常是由于元件老化、外界过电压、过电流等原因引起的。
5.短路故障短路故障是电路中最常见的故障类型之一、短路故障是指电路中的两个或多个节点之间接触,导致电流绕过电路的正常路径而直接流过接触部位。
短路故障通常是由于导线绝缘损坏、元件短路、电路设计错误等原因引起的。
短路故障会导致电路电流急剧增大,造成线路过载、设备烧毁甚至火灾等严重后果。
电路故障分析电路故障一般分为短路和断路两大类,分析识别电路故障时,一定要根据电路中出现的各种反常现象,如灯泡不亮,电流表和电压表示数异常,分析其发生的可能原因,再根据题中给的其他条件和现象、电表示数等进行综合分析,确定故障一、两种常见的电路故障:断路和短路1、断路故障也叫开路,是电路中某处断开,导致电路无电流,用电器不工作的故障。
例如:灯丝断了,接触不良,导线断开,仪表内部断线等。
2 、短路故障;指电源或电路元件被电阻极小的导体(如导线、电流表等)并联而造成的电路故障,短路时电路的电流会变大。
短路是电流不经用电器直接构成通路。
二、思路点拨1.断路电路故障问题电路断路时,断路处的电阻无穷大,使得断路处电流为零,两端的电压几乎等于电源电压。
(1)串联电路断路:一处断路全电路断路,所有的用电器都不能工作,电路电流为零,断路处和电源两端有电压,其余用电器两端电压为零。
串联电路中,发生断路时,电路中无电流,坏灯两端有电压,好灯两端无电压。
(2)并联电路断路:一条支路断路不影响其他支路,即断路的支路用电器不能工作,其他支路用电器正常工作,电流大小不变,总电流变小。
2.短路电路故障问题电路短路时总电阻变小,总电流变大,可能会烧坏电路元件。
串联电路短路有局部短路和电源短路两种情况。
①局部短路造成电路总电阻变小,总电流变大,被短路的用电器两端电压为零,其他用电器两端的电压变大;②电源短路使得电路电阻为零,电流过大可能会烧坏电源。
(2)并联电路短路:一条支路短路会造成电源短路,所有用电器都不工作,电流过大可能会烧坏电源。
三、断路的判断1、如果电路中用电器不工作(常是灯不亮),且电路中无电流,则电路断路。
2、具体到那一部分断路,有两种判断方式:①把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压)处断路(电源除外);②把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,则当时与电流表并联的部分断开了。
四、短路的判断1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分短路。
电路故障类型及原因分析一、短路与断路现象分析电路故障类型,主要有两种,短路和断路。
短路,又分为电源短路和用电器短路两种。
1、电源短路,指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。
导致电路中电流过大,从而烧坏电源。
这种情况是绝对不允许的。
电源短路,如图两种情况,一种是开关闭合,导线直接接到电源两极上;另一种是开关闭合,电流表直接接到了电源两极上。
2、用电器短路,指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不起作用,这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。
这种情况一般不会造成较大的破坏。
用电器短路,从实验的角度给学生做如图所示的实验,学生观察到:闭合开关,灯泡L1、L2发光,当用一根导线并接到A、B两点之间,灯泡L2熄灭,灯泡L1变亮。
事实告诉同学们,此时灯泡L2中没有电流流过,电流从电源正极流到A点后,只经过导线流到B点,再流过L1,回到电源负极。
将这一现象上升到理论就是:从同一起点A到同一终点B,如果存在多条可能的通路,但其中有一条是导线,则电流只流经导线,不通过其他任一通路。
这种现象表现出了自然界“最经济的原理”。
断路,指电路断开的情况,可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。
二、电路故障模拟实验如图所示,灯泡L1和灯泡L2串联在电路中,为了帮助同学们理解故障原因,分别做以下四个模拟实验:实验一:模拟灯L1短路的情形,取一根导线并接到L1的两端,闭合开关,观察到灯L2发光,且亮度变亮,电流表示数变大,电压表无示数(被短路);实验二:模拟灯L1断路的情形,将灯L1从灯座上取下来,闭合开关,观察到灯L2熄灭,电流表无示数,电压表示数变大,为电源电压;实验三:模拟灯L2短路的情形,取一根导线并接到L2的两端,闭合开关,观察到灯L1亮度变亮,电流表示数变大,电压表示数变大;实验四:模拟灯L2断路的情形,将灯L2从灯座上取下来,闭合开关,观察到灯L1熄灭,电流表无示数,电压表也无示数。
电路故障分析关于电路故障分析有两类,一类是实验电路故障,如以测电阻或是测电功率发生的实验现象来分析,如灯泡的亮度,电流表、电压表示数的有无转变,一样结合电路图考查;一类是家庭电路分析,通常依照家用电器的工作情形和试电笔的检测来分析。
类型一:电路故障问题的判定(短路、断路等)一、如图1所示,假设已知灯泡丝被烧断,开关闭合,以下说法正确的选项是A、电流表有示数,电压表有示数B、电流表无示数,电压表有示数C、电流表无示数,电压表无示数D、电流表有示数,电压表无示数2、如图2所示的电路,闭合开关后,发觉L1很亮,L2只能微弱发光,以下对这一现象产生缘故分析中,合理的是A.灯泡L2发生了断路B.灯泡L2发生了短路C.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小 D由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小图 1 图23、小明同窗在利用如下图电路进行电学实验时,闭合开关,发觉灯L1亮、灯L2不亮,电流表和电压表均有示数.那么故障缘故是:A.灯L1断路 B.灯L1短路C.灯L2断路 D.灯L2短路4、小高同窗在做电学实验时,按如下图连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L一、L2都发光,一段时刻后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变.产生这一现象的缘故是A.灯L1短路 B.灯L2短路C.灯L1断路 D.灯L2断路5、如图1所示,一同窗做测量小灯泡的电阻实验时,把电压表与电流表的位置接错了。
闭合开关后,电路可能发生的现象是A.电流表和电压表都烧坏B.先烧坏电流表,再烧坏电压表C.电流表烧坏,电压表正常D.电压表烧坏,电流表正常6. 在图5中所示,电源两头电压维持不变,闭合开关S后,电路正常工作,过了一会儿灯L突然变亮,两表示数都变大,那么该电路显现的故障可能是A .灯L短路B .灯L断路C .电阻R断路D .电阻R短路7、如图1所示电路中,闭合开关后发觉L1和L2均不发光,电流表无示数。
为了找出故障缘故,小华用电压表进行检测,发觉ab间电压为0,ac间电压为3V,bc间电压为3V。
电路故障分析电路故障一般分为短路和断路两大类,分析识别电路故障时,一定要根据电路中出现的各种反常现象,如灯泡不亮,电流表和电压表示数异常,分析其发生的可能原因,再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析,确定故障一、串联电路故障分析规律1:串联电路中,发生断路时,电路中无电流,断路两端有电压,完好两端无电压。
规律2:串联电路中,发生短路时,电路中有电流,被短路的灯两端无电压。
二、并联:如果是并联电路发生故障,初中物理只考断路(短路会导致电源短路,一般不考),一般电流减小或用电器不工作的支路就是断路的位置例:1在如图所示的电路中,电源电压不变。
闭合电键S,电路正常工作。
一段时间后,两电表同时发生同向偏转,则下列判断中正确的是()A.灯L一定断路 B.电阻R可能断路C.电阻R可能短路 D.灯L一定熄灭例2在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S后,电路正常工作。
过了一会儿,电流表的示数变大,且电压表与电流表示数的比值不变,则下列判断中正确的是()A.电阻R断路,灯L变暗 B.电阻R短路,灯L变亮C.灯L断路,电压表的示数变小 D.灯L一短路,电压表的示数变大例3.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光.一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )A. 灯L1断路B.灯L2断路C.灯L1短路D.灯L2短路例4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,电路正常工作。
过了一会儿,两灯中有一灯熄灭,三个电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是()A.一定是灯L1断路,电流表A1的示数变小B.一定是灯L2断路,电流表A2的示数变小C.可能是灯L2短路,电压表V的示数变小D.可能是灯l1短路,电压表V的示数变小例5.某同学连接的电路如图所示,电键S闭合后,灯L l亮,灯L2不亮,电压表和电流表都有示数,由此可以作出判断,灯2处可能是________,也可能是_________,但不可能是______。
第一部分:滑变 +连线+故障1.小明将定值电阻接入a、b之间进行实验,在闭合开关前,应将滑片P置于图中滑动变阻器的最______(选填“左”或“右”)端。
闭合开关后,小明发现电流表有示数,电压表示数始终为零,已知导线和各处的连接完好,由此推断,电路中的故障可能是_______。
2.用笔画线代替导线将电路连接完整,并使变阻器滑片向A移动时电阻变大。
连接好电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,则电路故障可能是______________。
3.请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接。
电路连接正确后,把滑片调到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,若故障只有一处,则故障可能是__________4.请将实物图补充完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大。
电路正确连接后,闭合开关,发现两电表的指针总在晃动。
造成这一现象的原因是电路存在______________________5.请根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路。
正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这种现象的原因是_________________6.请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至______ (选填“A"或“B")端。
闭合开关后,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,则电路故障的原因可能是______7.根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整。
闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是____________8.(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整。
(2)甲组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是______(填选项字母)。
A.更换小灯泡B.检查电路是否断路C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光9.(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接人电路的电阻变大(连接导线不允许交叉)。
人教版九年级物理第十七章欧姆定律-电路故障分析(含答案)电路故障分析串联电路故障分析电路故障分析常结合电路图以选择题的形式进行考查,电路故障主要考查方式是分析串联电路中某个元件断路或是短路,具体方法如下:并联电路故障分析并联电路一般只会出现断路故障(若出现短路,则整个电路被短路,电源会被烧坏),在判断断路时,只要看哪条支路的电流表示数减小(即为零),或者看哪条支路的用电器不工作,那么就是哪条支路所在的用电器断路。
类型一简单电路故障分析题型1 电路故障分析—断路◆方法技巧◆电路中出现无电流的电路故障,一定是因为断路造成,可以用电压表确定断路的位置,电压表有示数则与之并联的电阻断路了。
【例1】如图所示,闭合开关,小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显的示数。
若电路只有一处故障,则故障可能是()A.L断路B.R断路C.R短路D.电流表断路【例2】在如图所示的电路中,a、b、c、d为四个接线柱,闭合开关S后,灯泡L不亮;若用电压表接在b、d间,闭合开关S,电压表有明显示数;若将电流表接在b、c间,无论闭合还是断开开关S,电流表都有明显示数,且灯泡L发光。
则故障一定是()A.灯泡断路B.灯泡短路C.电阻R短路D.电阻R断路题型2 电路故障分析—短路◆方法技巧◆电路中出现电路故障,但表现出有电流的现象,一定是因为短路造成,可以用电压表确定短路的位置,电压表无示数时其并联的电阻短路。
【例3】如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,灯泡L 发光,电流表有示数,电压表的示数几乎为零,则下列判断中正确的是()A.电阻R断路B.电阻R短路C.灯L断路D.灯L短路【巩固训练】1.如图所示的电路中,当开关S闭合时,发现小灯泡L1、L2都不发光,电流表的示数为零,电压表指针有明显偏转,则电路的故障可能是()A.L1断路B.L1短路C.L2断路D.L2短路2.如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合时,却只有一只灯泡发光,且电压表示数为0V。
电路故障类型及原因分析
一、短路与断路现象分析
电路故障类型,主要有两种,短路和断路。
短路,又分为电源短路和用电器短路两种。
1、电源短路,指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。
导致电路中电流过大,从而烧坏电源。
这种情况是绝对不允许的。
电源短路,如图两种情况,一种是开关闭合,导线直接接到电源两极上;另一种是开关闭合,电流表直接接到了电源两极上。
2、用电器短路,指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不起作用,这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。
这种情况一般不会造成较大的破坏。
用电器短路,从实验的角度给学生做如图所示的实验,
学生观察到:闭合开关,灯泡L
1、L
2
发光,当用一根导
线并接到A、B两点之间,灯泡L
2熄灭,灯泡L
1
变亮。
事实告诉同学们,此时灯泡L
2
中没有电流流过,电流从
电源正极流到A点后,只经过导线流到B点,再流过L
1
,回到电源负极。
将这一现象上升到理论就是:从同一起点A到同一终点B,如果存在多条可能的通路,但其中有一条是导线,则电流只流经导线,不通过其他任一通路。
这种现象表现出了自然界“最经济的原理”。
断路,指电路断开的情况,可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。
二、电路故障模拟实验
如图所示,灯泡L
1和灯泡L
2
串联在电路中,为了帮助同学们理解故障原因,
分别做以下四个模拟实验:
实验一:模拟灯L
1短路的情形,取一根导线并接到L
1
的两端,
闭合开关,观察到灯L
2
发光,且亮度变亮,电流表示数变大,电压表无示数(被短路);
实验二:模拟灯L
1断路的情形,将灯L
1
从灯座上取下来,闭合开关,观察到
灯L
2
熄灭,电流表无示数,电压表示数变大,为电源电压;
实验三:模拟灯L
2短路的情形,取一根导线并接到L
2
的两端,闭合开关,观
察到灯L
1
亮度变亮,电流表示数变大,电压表示数变大;
实验四:模拟灯L
2断路的情形,将灯L
2
从灯座上取下来,闭合开关,观察到
灯L
1
熄灭,电流表无示数,电压表也无示数。
三、判断故障的方法
使用电压表、电流表、小灯泡、导线等都可以判断故障所在,以下举例说明。
方法一、电压表检测法
例1在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测。
某同学连接了如图1所示的电路,闭合开关S后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是,则此电路的故障可能是()
A.开关S接触不良
B.小灯泡灯丝断了
C.d、e间出现断路
D.e、f间出现断路
分析:观察电路,灯泡和定值电阻串联,闭合开关S后,发现灯不亮,说明发生断路故障。
用电压表测量时,表与被测元件并联,相当于在被测元件旁又使电流有了一条路径。
若被测元件通路,由于电压表电阻很大,等效于开路,对电路无影响,其示数为零;若被测元件断路,电流不能从元件通过,只能从电压表通过,因电压表的电阻很大,这个电流很小,灯泡不亮,但电压表有示数,且近似等于电源电压。
本题中电压表测得,说明电源可提供3V电压;
,说明a、d两点与电源两极相连的电路某处断开,,说明故障在d、e两点之间且为断路。
选择C。
方法二、导线检测法
例2(06大连)如图所示,闭合开关S时,灯泡L
1、L
2
都不亮,用一根导
线的两端接触a、b两点时两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触c、d两点时,两灯都亮。
则()
A.灯断路 B.灯断路 C.灯短路 D.开关S断路
分析:闭合开关S时,灯泡L
1、L
2
都不亮,说明电路发生断路故障。
用一根导线
的两端接触a、b两点时两灯都不亮,说明断路故障发生在灯L
2
和开关上;接触
b、c两点时,两灯都不亮;说明断路故障发生在灯L
1
和开关上;接触c、d两点时,两灯都亮,排除灯泡故障,说明开关S断路,故选D。
电流表、小灯泡的检测法与导线相似,电流表检测时要防止造成电源短路。
四、典型练习题
1.如图2所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6V,产生这一现象的原因可能是()
A.灯处短路B.灯处短路 C.灯处断路 D.灯处断路
2.如图3所示,当开关S闭合时,发现电流表指针偏转,电压表指针不动。
该电路的故障可能是()
A.灯的接线短路
B.灯的接线短路
C.灯的灯丝断了
D.灯的灯丝断了
3.在图4所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯、都发光。
一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数不变,产生这一现象的原因可能是()
A.灯短路B.灯短路C.灯断路D.灯断路
(以上3道练习题的答案分别是:B、A、D)
多法判断电路故障
纵观近几年全国各地的中考试卷,会发现电路故障类的考题始终会占有一席之地,题型主要集中在选择、实验题上。
为了让同学们能从容应对这类考题,下面我们对其分类加以说明。
一、由基本用电器组成的电路
例1.如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮;用一根导线的两端接触a、b两点时两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯不亮;接触c、d两点时,两灯都亮了。
由此可以判断()
A.开关S断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路D.灯L1断路
解析:从图中知道,L1、L2组成了串联电路,由于串联电路中只有一条电路路径,所以当两灯都不亮时,说明电路中出现了断路现象;用导线接触a、b和b、c两处时两灯仍不亮,说明从电源负极→L1→L2没有断路;而接触c、d位置时两灯能发光,则可确定此时已经构成了通路,说明开关S处出现了断路。
答案:A
方法点拨:对于基本电路的故障分析,要学会运用不同电路的特点(即串联电路中一处断路整个断路,并联电路中一处短路整个短路)首先确定出电路故障类型,然后采取各种手段确定出故障的位置。
二、含有电表的电路
例2.如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,这时电流表和电压表均有读数。
则故障原因可能是()
A.L1断路B.L1短路C.L2短路D.L2断路
解析:分析电路可知:L1、L2应该是并联,其中电流表测的是L1中的电流,电压表是测的是L2两端电压,L1能发光说明该支路中没有故障,灯L2不亮且电压表有示数说明L2不可能出现短路,只能是断路,因为并联电路中只要有一处短路整个电路就会短路,并且断路两端是存在电压的
答案:D
方法点拨:在有电表的电路中要明确两点:⑴电流表在电路中仅相当于导线使用,电压表在电路中相当于断开的开关;⑵电流表无示数则表示与其串联的电路出现了断路,电压表有示数则表示与其并联的电路两端存在电压(断路处有电压,短路处无电压)。
三、含有滑动变阻器的电路
例3.在“测量小灯泡工作时的电阻”实验中,张亮和王华同学根据设计的电路图分别连接了实物。
⑴张亮在闭合开关后,发现灯泡发光较暗,而且无论怎样移动变阻器的滑片两表示数都不变,故障可能出现在,故障排除方法:;
⑵王华在闭合开关后,发现两表均没有示数,故障可能出现在,故障排除方法:;
解析:在伏安法测电阻的实验中,灯泡与滑动变阻器是串联的,电压表测量的是灯泡两端电压。
⑴闭合开关,移动滑片两表示数不变,则可知道该变阻器不能改变电路中的电阻,而此时灯泡又较暗,说明电路中的电阻中较大,那么可断定滑动变阻器同时接了瓷筒上两个接线柱了,成了定值电阻使用,解决的方法就是将变阻器上的接线柱“一上一下”接入电路即可;⑵闭合开关电流表无示数,根据上述方法可知电路中肯定出现了断路,而电压表也无示数,则可知道断路处不可能在灯泡处,那么断路处可能就在变阻器处,解决的方法就是将变阻器上的接线柱拧紧。
答案:同时将变阻器瓷筒上的两接线柱接入了电路将变阻器的接线柱“一上一下”接入电路变阻器处出现了断路将变阻器的接线柱拧紧
方法点拨:电路中滑动变阻器的故障不外乎两大方面,一是接线错误,二是接入电路时发生断路故障。
前者总体现象是移动滑片后,电路中的电表示数都不变,它分两种情形:同时接金属杆上两接线柱,此时电路中电流较大,同时接瓷筒上两接线柱,此时电路中电流较小;后者出现的现象是与变阻器串联的用电器不能工作,电流表无示数。