初中物理实验中的电学故障浅析

初中物理实验中的电学故障浅析

宝鸡市金台区蟠龙二中 贺江林 邮编； 721302 电话；13571748637 在初中物理电学的学习过程中，学生对电路故障的分析存在不少困难。教材中并没有安排专门的课时要求进行讲解，但在许多习题和实验过程中经常会遇到故障分析这类问题。很多同学对此感到有点无奈，究其原因，大多是由于对产生故障的本质原因理解不深造成的。

初中的电学故障可分为两大类型：实验电路故障和家庭电路故障。由于家庭电路故障的判别相对比较简单，所以，我只对实验电路故障做一些剖析。在实验电路中，常见的故障较多，如：短路、断路、电流表和电压表使用方法不正确等等。而其中最主要的是短路和断路的判别。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。即电源短路和局部电路短路；断路是指电路连接中某处断开的电路。如何使学生比较熟练的对实验电路中存在的故障做出正确的判断呢？经过长期的教学实践和积累，总结了以下几种方法供大家参考希望能提高广大学生的分析能力和解题能力。 一、电流表移动测试法（导线法）

电流表是初中电学实验中最常见的一种仪表，它的电阻很小，相当于一段导线，所以电流表移动测试法也叫导线法。利用电流表（导线）判断电路故障（主要判断断路故障），如果电路中无电流或灯泡不发光：将导线接在两点间，如果电路中有电流（或电路中灯泡发光了），说明此两点间有断路。此种方法比较简单就不再讨论了。 二、电压表移动测试法

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1．两盏电灯串联如图1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

图1

【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2．如图2，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

图2

【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”。

三、利用电流表、电压表判断电路故障 （1）电流表示数正常而电压表无示数

“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表。 故障原因可能是：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。 （2）电压表有示数而电流表无示数

“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表。

故障原因可能是：①电流表短路； ②和电压表并联的用电器断路 （3）电流表电压表均无示数

“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流。

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 电压表 原因分析 ①干路断 ②电压表被短路 具体表现 L2断丝 L1被短路 伴随的其他现象 灯不亮，电流表无示数 一灯亮，电流表有示数 示数为零 ③电压表接触不良 电压表接线柱接触两灯亮，电流表有示数 不良 电压表示数④V表直接并在电源 L2被短路 为电源电压 两端 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3：在如图3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（ ）

图3

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4．如图4,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

图4

【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。

例5：在如图5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

图5

【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6．如图6所示,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

图6

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。 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。重要的是理解原因和现象的因果关系而不是死记硬背。这就需要多加训练，才能熟练掌握。以上就是我从平时的教学实践中总结的关于物理学习中实验电路故障的判别方法。不妥之处，请不吝赐教。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/64a6.html