初中物理电路故障分析

初中物理电路故障分析

吴胜梅

江西省峡江县水边中学 331409

摘要：电路故障题是电学学习中的一种重要题型，主要包括断路和短路两种情况。怎样根据电路中出现的现象准确识别电路故障，并判断出电路中哪部分出现故障是有效解答相关问题的前提。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对初中物理电路故障分析提出了一些建议，仅供参考。

关键词：初中物理;电路故障;分析

引言

电路故障是指电路连接完成后，闭合开关通电时，发现整个电路或者部分电路无法正常工作的现象．电路故障主要有短路和断路两种类型．电路故障的分析判断，是初中物理电学学习的难点和重点，也是中考常考的一个热点内容，分析识别电路故障时，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反常等;本文分析电路发生故障的各种可能原因，归纳判断方法，提高课堂教学效率和学生分析问题解决问题的能力。

一、电路连接错误类型及判断方法

（一）接线柱连接错误

（１）如果电压表和电流表的正、负接线柱接反，会导致电表指针向相反方向偏转，可能会损坏电表．（２）如果是滑动变阻器接线柱连接错误，会导致滑动变阻器没有变阻作用（连接两个下端接线柱，连人最大电阻），或滑动变阻器没有起到保护电路的作用（连接两个上端接线柱，连人电路中的电阻值为零）。

（二）电压表、电流表位置接错

（１）如果在连接电路时电流表与电压表的位置互换，会导致电压表示数几乎为电源电压，电流表几乎无示数，电路元件不工作．（２）在测量小灯泡（或定值电阻）的电阻时，因滑动变阻器通常与小灯泡（或定值电阻）串联，如果电压表接在滑动变阻器两端，则会出现电压表示数变大，电流表示数变小的现象。

二、电路故障的分类

（一）短路现象

短路分为电源短路与用电器短路。电源短路，是指电流不经过用电器而直接流回电源，导致电路中电流过大的现象。短路具体表现在电源或用电器等被电阻极小的导体，如导线、电流表等，因并联而产生的电路故障，短路是极其不希望出现的故障之一。如果电源短路的话，所有用电器不工作，电源会被烧坏；如果是用电器短路的话，被短路的用电器不工作，除被短路的用电器以外的用电器、电表是工作的，电源也是完好的。

（二）断路故障

断路故障的特征是:电路中用电器不工作(常是灯不亮)，且电路中无电流(或电流表指针几乎不动)，则电路是断路．若电路中电压表有示数，则电压表两接线柱间断路;若电压表无示数，则电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路．2．造成断路的主要原因有:(1)是连接电路时，导线与接线柱之间接触不良;(2)是由于电流过大电路被烧断，比如灯丝被烧断;3是将电压表串联在电路中(或串联一个阻值过大的电阻)，因为电压表的内阻过大，造成电路中电流过小，以致电流表指针几乎不动。

二、电路故障的判断

（一）利用导线（或电流表）与故障部分并联

利用导线（或电流表）与故障部分并联判断法，此方法是将导线与电路中出现故障的部分并联，如果原来故障部分重新工作，说明被导线并联的部分出现断路。由于导线与故障部分并联，所以这种判断故障的方法不适用于并联电路，否则电路会出现短路现象。

（二）短路判断

当电路中发生短路故障时，根据短路所在位置可以分为电源短路和电路元件短路（局部短路）两种情况．1．在串联电路中，若某一电路元件发生短路，则该元件不工作（电表短路则电表无示数，灯泡短路则灯泡不亮，滑动变阻器短路则无变阻作用），其他电路元件仍工作，还会出现正常工作的电流表示数增大、灯泡变亮等现象．2．在并联电路中，若支路上有多个电路元件，且其中某一电路元件发生短路，则该元件不工作，元件所在支路会出现与串联电路短路相似的现象，其他支路不受影响；若支路上只有一个电路元件，并发生短路，则该支路不工作，与该支路并联的支路也无法正常工作，此种情况如果干路中没有其他用电器，还有可能引起电源短路。

（三）利用小灯泡与故障部分并联

利用小灯泡与故障部分并联，如果小灯泡工作，说明与小灯泡并联部分的故障是断路；相反，如果小灯泡不工作，则说明与小灯泡并联部分的故障电路是短路，或与小灯泡并联部分以外的部分电路是断路。在串联电路中，短路时整个电路有电流，电路短路的部分两端的电压为零，其他部分两端的电压不为零；断路时整个电路无电流，电路断路部分两端的电压为电源电压，其他部分的电压为零．在并联电路中，发生在干路中的短路与断路，情况与串联电路相同，发生在支路上的短路会引起其他支路无法正常工作，发生在支路上的断路则不影响其他支路正常工作。

结束语

电路故障的识别与判断的关键是理解串并联电路特点，根据用电器工作情况、电表示数变化等因素对电路故障进行判断，进而深化对电路规律的理解。串联电路中，断路部位的电压等于电源电压，其它完好部位两端电压为0V;短路部位的电压等于0V，其它完好部位两端有电压，且电压之和等于电源电压．不管“短路、断路”成因是多么复杂，其实质却很简单，我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小，相当于一根导线，“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键．在分析中用导线代替“短路”的用电器，用断开的电键代替“断路”的用电器，往往会收到意想不到的效果。

参考文献

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[3]赵秀玉.初中物理电路故障的判断方法与技巧[J].中学物理教学参考,2019,48(20):25.