初中物理电路故障分析

初中物理电路故障分析

初中物理电路故障分析

一、短路、断路和开路

1、短路：（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。会导致电路中电流过大而烧坏电源。

（2）用电器短路：指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。（一般不会造成较大的破坏。）

2、断路：从电源的正极到负极，有且只有一条通路，若在某出断开，整个电路就成为断路。可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。

3、开路：一般情况下等同于断路。就是负载断开或者电路断开出现一个端口，一般是电路的干路没有连接电源正负极，也有可能是导线断了，或者是干路串联了电压表等特大电阻的元件。

二、电路故障分析

（一）针对串联电路中的断路故障

方法1：将完好的用电器与被测电路并联。若用电器正常工作，说明被测电路上发生断路；若用电器不能工作，说明未测的电路上发生断路。

方法2：用导线与被测电路并联。若未测电路正常工作，说明被测电路上发生断路；若未测电路不能工作，说明未测电路上发生断路。

（二）利用电流表的示数变化判断电路故障

1．对于电路中原有电流表的示数变化情况分析。

（1）示数增大，说明电路（或支路）中部分用电器被短路（若所有用电器都被短路，则电流表烧毁）。

（2）示数减小，说明电路（或支路）中发生断路。

2．（针对串联电路）将电流表与被测电路并联分析。

（1）有示数，说明被测电路上发生断路。

（2）无示数，说明：未测电路上发生断路。

（三）利用电压表的示数变化判断电路故障

1．对于电路中原有电压表的示数变化情况分析。

（1）示数增大，说明未与电压表并联的用电器被短路。

（2）示数减小，说明：与电压表并联的被测电路上发生短路或电压表与电源正负极间发生断路。

2．将电压表与被测电路并联分析。

（1）有示数，说明：电压表与电源正负极间是通路的。

（2）无示数，说明：与电压表并联的被测电路上发生短路或电压表与电源正负极间发生断路。

（四）串联电路的断路或局部短路故障现象如下表：

内容

断路

局部短路

实质

某电阻（或导线）变为阻值无穷大。

某电阻值变为0，可看作一根导线。

电流情况

电路中（任何处）均无电流。

短路处无电流，整个电路中电流变大。

用电器工作情况

均不工作。

有一个工作，另一个不工作。

故障发生处

电路中任何一点。

只可能在电阻上。

电流表的示数

无示数。

有示数且变大。

电压表的示数

断路处两端电压为电源电压，其余部分为0。

短路处为0，仍然工作的用电器（电阻）两端电压为电源电压。

电流表无示数

断路

与电压表并联的电器断路

电压表示数为电源电压

电压表并联以外电路断路

电压表无示数

电流表有示数（变大）

短路

与电压表并联的电器短路

电压表无示数

电压表并联以外电路短路

电压表示数为电源电压

串联电路的断路或短路故障分析，一般先判断电路中是否有电流（或用电器是否均工作），以确定故障到底是短路还是断路；然后可根据电压情况来判断故障发生的地方。

三、动态电路部分

类型1：滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中物理量的变化：明确电路（电压表直接去掉，简化电路）；看准每个电表分别测的是谁的电压和电流；先看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流、电压的变化。

类型2：开关的断开或闭合引起电路中物理量的变化：明确断开和闭合是分别是什么电路；画出等效电路（电压表直接去掉，简化电路）；根据欧姆定律判断。

串联和并联电路的判断

一、分析电路的“口诀”：

先判串联和并联，电表测量然后判。一路到底必是串；若有分支是并联。

A表相当于导线；并时短路会出现。V表可并不可串；串时相当电路断。

二、连接电路的“口诀”：

①电路：串联各件依次连；并联标节点、连干路，连好再检验。

②电表：A表串其中，V表并两端。正(进)负(出)不能反，量程仔细断。

③提醒：无论串联或并联，电压表都应最后连。

二．串联、并联的识别方法（右图是简化、改画电路图的最终结果。）

1.电流流向法：

从电源正极出发，沿着电流的方向描绘出电流通过电阻的各条路经，一直达到电源的负极。这是识别电路最直观的方法，也是连接实物电路时必须遵循的基本思路。

【例１】在图２（甲）所示电路中，三盏灯是如何连接的，开关闭合后，电流表测量的是哪部分的电流？

做法：先标出电源的正负极，再沿着从正极到负极的方向，用箭头描绘各处的电流走向，标在电路图上，如图２（乙）。

分析：从图２（乙）中可以看出，点ａ是最初的电流分支点，点ｂ是最后的电流会合点。电流共有三条路径（I1、I2、I3），分别通过三盏灯（L1、L2和L3），所以三盏灯是并联的。通过电流表的电流只通过L1，所以电流表测量的是通过灯L1的电流。２.摘表法：从电路中摘去电压表和电流表，电压表所在支路用断路替代，电流表所在位置用导线替代。如需进一步分析讨论，原电压表、电流表所测量的电压和电流则应在简化后的电路上标出。

【例2】如图３（甲）所示电路中，三个电阻是＿＿联的。电压表Ｖ1的示数为３Ｖ，Ｖ2的示数为5Ｖ，电源电压

８Ｖ（填“大于”、“小于”或“等于”）。

分析：两个电压表使电路看起来比较复杂，摘掉两个电压表后，把电压表所在支路擦除，电阻的串联方式如图３（乙）所示。两图比较可知，电压表Ｖ1测量的是Ｒ1和Ｒ３两端的电压Ｕ1＋Ｕ3，电压表Ｖ2测量的是Ｒ1和Ｒ2两端的电压Ｕ1＋Ｕ2，两个电压表的示数之和大于电源电压。