九年级物理：分析电路故障的方法
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来源：初中物理同步
【知识回顾】
分析电路故障需要具备以下基础知识，仔细阅读，梳理一下思路。
1.认识电路的四种状态
①通路
处处连通的电路叫做通路，通路就是通常所说的正常电路。
通路
②断路
被断开的电路叫做断路也叫做开路。
断路（开路）
③短路
不经过用电器，直接连接电源两级的电路叫做短路。任何情况下都不能短路。
短路
④短接（部分短路）
如果电路是被接通的，但用电器两端被导线直接连通的电路，这种情况叫做小灯泡被短接，习惯称为对灯泡L2短路。
短接（短接）
2.知道电流表跟被测用电器串联
电流表测电流
（1）电流表的表头内阻很小，可以忽略不计，分析电路时，可以把电流表看作“导线”。
（2）电流表跟那个用电器串联，测的就是那个用电器的电流。
3.会识别电压表跟被测用电器并联
电压表测电压
（1）电压表的表头内阻很大，通过的电流可以忽略不计，分析电路时，可以把电压表看作“断路”。
（2）电压表跟那个用电器并联，测的就是那个用电器的电压。
【举手提问】
1.什么叫电路故障？
2.电路常见故障有哪些？
3.如何分析电路故障？
【新课学习】
一、电路故障
在实验电路或生活常见电路中，因电路发生断路或短路，使用电器不能工作或不能正常工作的电路。
二、电路常见故障
1.断路（又称开路）
断路是因电路元件自身被断开或电路接触不良，使电流不能形成通路的电路。
例如：实验时灯泡灯丝烧断或灯座接触不良形成断路。
灯丝烧断 灯座接触不良
2.短路（短接）
短路是因用电器自身短接或导线不经过用电器直接形成的通路。
例如：实验时常见的灯座短路或导线连接短路。
灯座短路 导线短路
三、电路故障分析
（以两只灯泡串联为例）
★断路故障分析
如下图两灯泡串联，闭合开关，两只小灯泡都不亮，分析电路故障。
故障分析：
由于串联电路只有一条路径，两个灯泡不亮说明电路发生了断路。
实物图 电路图
判断方法一：
用电压表判断电路故障
做法：
故障原因分析：
以下图实验电路右端小灯泡为例
开关闭合，两灯泡都不亮，电压表示数较大或接近电源电压，说明电压表正、负接线柱两端电路都是通路。
如下图小灯泡L1和开关均为正常通路。
只有当灯泡L2发生断路时（如下图），电压表与小灯泡L1串联。
因为电压表的表头内阻很大，通过的电流很小，所以，不能使小灯泡L1发光。
又因为在串联电路中，用电器的电阻越大它两端的电压就越大。
电压表的内阻比小灯泡电阻大的多得多，所以电压表两端的电压就会比小灯泡的电压大的多得多，因此，电压表示数会较大或接近电源电压。
此类故障为小灯泡L2断路。
（电压表判断开关或小灯泡L1是否断路的分析方法跟L2相同）
●当把电压表接在L2两端时，若电压表示数为零，L1、L2都不亮，说明L1或开关断路或接触不良。（如下图电路）
判断方法二：
用导线判断电路故障
原题：
如下图两灯泡串联，闭合开关，两只小灯泡都不亮，分析电路故障。
实物图 电路图
故障分析：
由于串联电路电流只有一条路径，两个灯泡不亮说明电路发生了断路。
●把导线接在L2两端，若灯泡L1亮，说明L2断路。（如下图）
实验图 电路图
●把导线接在L2两端，若灯泡L1不亮，说明L1断路或L1、L2同时断路。（如下图）
实验图 电路图
★短路故障分析
如下图灯泡L1、L2串联，闭合开关，小灯泡L1亮，L2不亮，分析电路故障。
实验电路
故障分析：
由于串联电路电流只有一条路径，小灯泡L1亮说明电路为通路，L2不亮，是由于小灯泡L2被短路（或短接）。
（常见为灯座短路）如下图
判断方法：
用电压表判断故障电路
做法与现象：
●当把电压表接在小灯泡L2两端时，L1亮，电压表无示数。
故障分析：
（如下图）小灯泡L1、L2串联，L1亮，说明电路为通路，因为串联电路电流只有一条路径，小灯泡L2不会发生断路，只有当L2被短路时，L1才会亮， L2不亮。
当用电压表检查电路时，被短路的灯泡同时也对电压表短路（或短接），此时电压表无示数，灯泡L1亮。
●将电压表接在小灯泡L1两端，灯泡L1亮，L2不亮，电压表有示数（示数较大）（如下图）
实验电路
故障分析：
小灯泡L1、L2串联，L1亮，说明电路为通路，因为串联电路电流只有一条路径，小灯泡L2不会发生断路，只有当L2被短路时，L1才会亮， L2不亮。
当用电压表检查电路时，如下图所示，灯泡L2被短路，电路中只有小灯泡L1工作，电压表测灯泡L1 电压或电源电压，所以，电压表示数较大。
四、常见实验题电路故障
在电路五大常规实验即：“探究电流跟电压的关系”、“电流跟电阻的关系”、“伏安法测定值电阻”、“伏安法测小灯泡电阻”、“伏安法测小灯泡电功率”的实验中，经常遇到短路或断路问题，故障分析方法和思路跟前面例题分析方法相同，当电路中有电流表时，更容易判断故障电路是否断路或短路。
例如：在“测定值电阻”实验中，闭合开关，电压表示数较大或接近电源电压，电流表示数为0（如下实验电路），判断电路故障。
正常实验电路电流表、电压表均有示数。
当电路出现故障时，电流表、电压表示数见下图，电流表无示数，电压表示数较大。
故障分析：
因为未知电阻Rx跟滑动变阻器、电流表、开关串联，串联电路电流只有一条路径，电流表无示数，说明电路串联部分断路。
又因为电压表有示数，证明电路的右端的电流表、滑动变阻器、开关均为通路，电压表左端导线跟电源负极相连也为通路。
只有当未知电阻Rx断路时，电压表跟电流表、滑动变阻器、开关串联（如下图）
由于电压表内阻很大，电流表相当于导线，滑动变阻器电阻相对较小，在串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越大，所以，当未知电阻Rx断路时，才会出现电流表无示数，电压表示数较大的故障现象。
【中考真题训练】
1.(2020青海)
如图所示,是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图.已知电源电压为4.5V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡,当闭合开关S后两灯都不亮用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为4.5V.则下列判断中正确的是( )
A.灯泡L1的灯丝断了
B.开关接触不良
C.灯泡L2的灯丝断了
D.灯泡L2被短路
2.(2020凉山州)
如图所示电路,开关闭合后由于电路中有一处发生故障,导致电压表示数变为零,则关于电路故障,以下判断正确的是（ ）
A.一定是灯泡L1断路
B.一定是灯泡L2断路
C.可能是灯泡L1短路
D.可能是灯泡L2短路
3.(2020菏泽)
如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,电压表示数比原来还大以下对电路和电路故障的分析正确的是（ ）
A.灯泡L1和L2发光时,两灯并联
B.电压表测的是灯泡L2的电压
C.灯泡熄灭是由于灯泡L1开路
D.灯泡熄灭是由于灯泡L2短路
4.(2020襄阳)
如图所示的电路中,闭合开关S,两个灯泡均不亮,电流表无示数,两个电压表的示数相等且等于电源电压则电路故障可能是（ ）
A.L2短路 B.L2断路 C.L1短路 D.L1断路
5.(2019株洲)
在图示电路中,开关闭合后,无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表示数为零,电压表有示数且不变.图中除标有序号的四根导线外其他元件正常,则出现断路的导线一定是（ ）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
6.(2020巴中)
如图所示,电源电压不变,闭合开关,两灯正常发光,电压表和电流表都有示数.一段时间之后,一个电表示数变小,另一个不变,则故障可能是( )
A.L1开路 B.L1短路 C.L2开路 D.L2短路
7.(2020内江)
若将完好的电流表、电压表、小灯泡连接成如图所示的电路,各处接触良好.当开关S闭合后,会出现（ ）
A.电流表指针明显偏转
B.小灯泡发光
C.电压表指针明显偏转
D.电池被烧坏
8.(2019云南省卷)
小明同学根据如图所示的电路图,测出了灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,如果将电压表和电流表的位置互换,则闭合开关后（ ）
A.两表都可能被烧坏
B.两表都不会被烧坏
C.电流表被烧坏
D.灯泡会被烧坏
9.(2019广州)
小明按图甲所示电路图做实验,闭合开关,两表读数如图乙所示,L突然烧断,烧断后两表示数如图丙所示,定值电阻两端电压为U、流经定值电阻的电流为I,与L烧断前相比,烧断后( )
A. U变大、I变大 B. U变大、I变小
C. U不变、I变小 D. U不变、I不变
10.(2020泰州)(5分)
在“探究电流与电压关系”实验中,小明所用电路如图所示.
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.要求:开关闭合前无需移动滑片.
(2)闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,小明检查发现仅导线有故障,则故障为( )
A.导线④断路 B.导线③断路
C.导线②断路 D.导线①断路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1V时,读出电流表示数并记录在上表中;继续移动滑片,分别读出电阻两端电压为2V和3V时电流表的示数,并依次记录在表格中.
(4)分析表中数据,可得出的结论是 .
(5)实验结束,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到:处理数据时,第三组数据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异,他和同组小华就此展开讨论,认为数据差异可能是由于 造成的.
由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响.
参
考
答
案
在
下
边
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！
参考答案
1.C 2. D 3. B 4. D 5. B
6. A 7. C 8. C 9. A
10.（1）如答图所示
(2)B
(4)当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
(5)温度变化导致R变大 断开开关