中考物理《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。

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

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（    ）

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

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。