初中电路故障的判断与检测

【摘要】电路故障的分析是初中物理电学中常考的题型，一般以选择题和实验探究题出现，是考察学生运用所学知识解决实际问题的很好体现。因此，很多同学对电路故障的题感到困难。笔者经过长期的教学实践和积累，总结电路故障的判别方法。希望能提高广大学生的分析能力和解题能力。

【关键词】初中物理 电路故障 判断能力

电路故障的分析是初中物理电学中常考的题型，一般以选择题和实验探究题出现，是考察学生运用所学知识解决实际问题的很好体现。教材中并没有安排专门的课时讲解，因此很多同学对电路故障的题感到困难，究其原因，主要是由于对产生故障的本质原因理解不深造成的。

电路故障分为断路（开路）、短路两种情况，通常是用电器出现断路和短路的情况。断路是指电路中某处断开的电路；短路指的是不经过用电器直接将电源或用电器正负两极连接在一起，即电源短路和用电器短路。如何使学生比较熟练的对电路故障做出正确的判断呢？经过长期的教学实践和积累，我对常见电路故障作了总结并结合全国各地2011年的中考题进行分析，希望能提高广大学生的分析能力和解题能力。

1.断路的判断

1.1 断路表现为用电器不工作（常是灯不亮），且电路中无电流。

1.2 检测方法：

（1）把电流表分别与各部分并联，如果其他部分能正常工作，则与电流表并联的部分断路了。

（2）把电压表分别与各处并联，如果电压表有示数且接近电源电压，则与电压表并联处断路了。

（3）利用电流表、电压表来检测，如果电压表有示数而电流表无示数，则与电压表并联处断路了。

例1 （山东省菏泽市-12）如图1所示电路，闭合开关时，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表指针几乎没有偏转。某同学用一根导线去查找电路故障：他将开关闭合，然后将导线并联在L1两端，发现L2亮，电流表指针发生偏转，由此可知电路故障可能是（电流表的量程较大）

解析：根据题意，电流表几乎没有偏转，说明是断路；用一根导线去查，他将开关闭合，然后将导线并联在L1两端，发现L2亮，电流表指针发生偏转，说明将L1短路后，L2能亮，所以是L1出现了断路。

图1

答案：L1出现了断路

例2 （青海西宁-11）在如图2所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数。为了找出发生故障的原因，先用电压表进行检测，发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是（ ）

图2

A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路

答案：A

解析：电压表与ab、ac连接时示数都为3V，而与bc并联时示数为零，由电压表法得灯泡L1断路，所以选择A。

例3 （黑龙江鸡西市-27）在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后，同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。请你和他们一起解决下列问题：

（1）用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。

（2）在导线连接完成后，闭合开关前还应。

（3）闭合开关后，移动滑片时发现电流表没有示数，电压表有明显的示数。则发生故障的原因可是 。

解析：（1）如下图

（2）滑动变阻器的滑片移到阻值最大一端（或具体说出接线柱的名称，滑片P在上图中移到D、B或右端）

（3）根据断路的检测方法：如果电压表有示数而电流表无示数，则与电压表并联处断路了。所以故障是电阻处出现断路。

2.短路的判断

2.1 如果串联电路或串联部分中某个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。

2.2 检测：（1）把电压表分别与各部分并联，如果电压表示数为零，则与电压表并联部分短路了；（2）利用电流表、电压表来检测，如果电流表示数正常而电压表无示数，则与电压表并联的用电器短路。

例4 （江苏南京-12）如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）

A．电压表V1示数为零，灯L1断路

B．电压表V1示数为零，灯L1短路

C．电流表A示数为零，灯L2断路

D．电流表A示数为零，灯L2短路

答案：B

解析：只有两表有示数，已知三个电表正常，所以只可能是电流表和电压表V2是有示数的，则电压表V1的示数为零，由电压表法得到是出现的故障是灯L1短路。所以选择B。

例5 （云南省昭通市-16）小明用如图4所示的电路来研究灯泡的发光情况，电路中两个灯泡规格相同（额定电压均为1.5V)、电源电压恒为3V。闭合开关，两灯正常发光，一段时间后，两灯突然熄灭，但电压表仍有示数，电流表的示数几乎为零。请简述造成这种情况的可能原因(写出两种原因)。

原因一： ；

原因二： 。

图4

解析：根据电压表有示数而电流表无示数，则与电压表并联处断路了，所以故障是L1断路，造成L1断路还有可能是L1因电压过高而烧坏，此时只有L1分担电源电压，L2被短路了。

答案：L1断路； L2短路后，L1因电压过高而发生断路。（只要简答合理均可得分）

例6 （苏州-28）用实验室提供的常用器材（电源是一节干电池）测电阻时，小明与另外三位同学各自设计了下列甲、乙、丙、丁四个电路图。

另外三位同学连接好电路后，闭合开关S，移动变阻器的滑片P时，分别出现了下列三种异常现象：

(A)电流表示数有变化，电压表示数几乎为零

(B)电流表示数几乎为零，电压表示数基本不变

(C)电流表烧坏

请你判断：按图连接的电路出现现象(A）；按图连接的电路出现现象(B)；按 图连接的电路出现现象(C)。

解析：此题是先告诉我们现象然后判断故障。根据(A）电流表有示数而电压表无示数，则与电压表并联处短路了，电压表测的是一根导线两端的电压，电流表因内阻很小可认为一根导线，所以是丙图。根据(B）电流表无示数而电压表示数基本不变，则与电压表并联处断路了，电压表因内阻很大只要串联在电路中它的示数就接近电源电压，所以是丁图。电流表可认为一根导线，如果并在电源两端会造成电源短路，有很大的电流，所以甲图会造成电流表烧坏。

答案：丙，丁，甲

总之，电路中出现故障就会伴随相应的现象，反之，电路中发生异常的想象必然存在相应的故障。重要的是理解产生故障的原因和与之对应的检测现象，而不能死记硬背。这就需要平时多加训练，才能举一反三熟练掌握。以上就是我从平时的教学实践中总结的电路故障的判别方法。