初中物理學(xué)習(xí)中遇到短路問題常見的解決方法

我們可以從幾個(gè)方面來對(duì)短路問題進(jìn)行探索與研究，從而對(duì)短路進(jìn)行一定并且深入的理解，并總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)，拓寬自己的思路，把物理中的電路問題成為自己的優(yōu)勢(shì)學(xué)習(xí)部分，為以后物理電學(xué)打下堅(jiān)固的基礎(chǔ)。

一、短路的現(xiàn)象分析

短路，分為電源短路還有用電器短路兩種。電源短路，指導(dǎo)線不經(jīng)過用電器而直接接到了電源的兩極上。這樣會(huì)導(dǎo)致電路中電流過大，從而燒壞電源。因此這種情況是不允許發(fā)生的。而用電器短路指的是串聯(lián)的多個(gè)用電器中的一個(gè)或多個(gè)在電路中不起作用，這種情況是由于接線的原因或者電路發(fā)生故障引起的。這種情況一般不會(huì)造成很大的破壞。

二、多做實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在連接電流表的時(shí)候，教師講過“在任何情況下都不能把電流表直接連到電源的兩極”，這時(shí)候?qū)W生肯定會(huì)思考這個(gè)問題，電流表為什么不能直接連到電源的兩極？于是這個(gè)問題便引出了電路短路的問題：在電路中，如果電流不流經(jīng)用電器，而是電源兩極直接相連，這時(shí)，我們就說電源短路了。根據(jù)歐姆定律可知，因?yàn)閷?dǎo)線的電阻很小，電源短路時(shí)電路上的電流非常大，這樣大的電流，電池或者其他電源都不能承受，因此便會(huì)造成電源損壞；更嚴(yán)重的是，因?yàn)殡娏鬟^大，會(huì)使得導(dǎo)線的溫度升高，嚴(yán)重時(shí)有可能造成火災(zāi)。

在并聯(lián)電路中，電路發(fā)生短路時(shí)，由于導(dǎo)線的電阻很小，電流都直接經(jīng)過導(dǎo)線流回到電源的負(fù)極，幾乎沒有電流經(jīng)過用電器，用電器不工作，所以對(duì)電路中的用電器不會(huì)造成損壞，但會(huì)損壞電源。但是事實(shí)真是如此嗎？那么就需要我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證了。學(xué)生可能在課本上學(xué)習(xí)了物理短路的問題，這是了解了這個(gè)概念而已，并沒有在自己的頭腦中形成自己的印象，因此，多做一些物理實(shí)驗(yàn)便可以增加學(xué)生對(duì)物理短路知識(shí)的了解。在實(shí)驗(yàn)中我們用常用的小燈泡等實(shí)驗(yàn)器材，組成并聯(lián)電路來做短路的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果兩只小燈泡并聯(lián)時(shí)，電源短路，兩只小燈泡仍能發(fā)光，只是亮度較暗。其實(shí)在實(shí)際電路中，由于用電器的電阻比導(dǎo)線的電阻要大得多，在并聯(lián)電路中，各支路中的電流跟各支路中的電阻是成反比的，電路發(fā)生短路時(shí)，幾乎沒有電流經(jīng)過用電器。而在這次試驗(yàn)中，由于電燈泡的電阻約為幾歐姆到十幾歐姆，和做短路用的導(dǎo)線的電阻差距不是很大，所以仍有很小一部分電流流經(jīng)小燈泡，小燈泡仍能發(fā)出較暗的燈光。

在串聯(lián)電路中，整個(gè)電路全部被短路，也就是電流不流經(jīng)用電器，而是電源兩極直接相連，用電器不工作，也不會(huì)損壞，但會(huì)損壞電源；如果某一用電器被短路，另一用電器沒有短路，也就是我們通常說的局部短路，被短路的用電器沒有電流通過，該用電器停止工作，不會(huì)被損壞，另一用電器電壓升高，在實(shí)際電壓不是超過其額定電壓很多的情況下，他能繼續(xù)工作，但功率變大，若電壓過大，該用電器有可能會(huì)被燒毀。同樣的，我們也可以用實(shí)驗(yàn)來對(duì)前面的結(jié)論進(jìn)行證實(shí)。實(shí)驗(yàn)表明，被短路的小燈泡，因?yàn)榍懊嫠v的電阻的原因，并沒有熄滅，而是亮度較暗，另一只沒有被短路的小燈泡仍能繼續(xù)發(fā)光，并且比原來更亮了。

利用串聯(lián)電路某一用電器或電阻發(fā)生局部短路，另一用電器在不超過其額定電壓的情況下，仍能繼續(xù)工作，并且實(shí)際功率比原來要大。在實(shí)際生活中，電熱毯的保溫和加熱，就是把內(nèi)部的加熱器和另一電阻串聯(lián)，通過定值電阻局部短路，達(dá)到調(diào)節(jié)電飯煲，電熱毯功率的目的，使他們同時(shí)具有保溫和加熱等多種功能，讓其更好的為我們?nèi)粘Ｉ罘?wù)。

三、總結(jié)短路癥狀

在電路中我們可以通過發(fā)現(xiàn)電路中的癥狀來判斷電路是否短路。具體的癥狀為：

1.用電器不工作。診斷：若題干中電路是串聯(lián)電路，并且其他的用電器仍在工作，說明該用電器被短路。

2.電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù)。診斷：電流表示數(shù)正常表明電路為通路，電壓表無示數(shù)表明無電流通過電壓表，究其原因有可能就是與電壓表并聯(lián)的用電器被短路。

3.電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)。診斷：電壓表有示數(shù)表明電路中有電流通過，電流表無示數(shù)說明沒有或者幾乎沒有電流流過電流表，則故障原因有可能是電流表被短路。

4.電流表電壓表均無示數(shù)。診斷：電流表和電壓表都沒有示數(shù)表明無電流通過兩表，說明兩表同時(shí)被短路。

四、典型習(xí)題，加強(qiáng)鞏固

下面用一個(gè)例題來感受一下短路：

例：現(xiàn)在的小轎車都裝有指示燈，以此來提醒司機(jī)或者乘客車門是否關(guān)好。在四個(gè)車門中，只要有一個(gè)沒有關(guān)好（再此題中就相當(dāng)于有一個(gè)開關(guān)斷開），指示燈就會(huì)亮。在下列設(shè)計(jì)的模擬電路圖中，最符合要求的是（ ）

答案：C

解析：在該題中，只要有一個(gè)開關(guān)沒有閉合，則指示燈就會(huì)亮。只有當(dāng)四個(gè)開關(guān)全都閉合之后，指示燈才不亮，可推斷出四個(gè)開關(guān)是串聯(lián)關(guān)系，開關(guān)與指示燈并聯(lián)。A圖中表示的是任何一個(gè)車門關(guān)好指示燈就會(huì)亮，舍去；B圖是所有的車門都關(guān)好指示燈才會(huì)亮，舍去；D圖中，當(dāng)四個(gè)開關(guān)都閉合之后，不僅指示燈被短路，同時(shí)電源也被短路，不符合要求，舍去；只有C圖中所有開關(guān)閉合，指示燈會(huì)熄滅，因?yàn)橹甘緹鬖被短路。在此圖中還加了一個(gè)保護(hù)電阻，所以開關(guān)無論是閉合還是斷開，電源都不會(huì)被短路，電路能正常工作，故選C。

從題中我們可以得知，在部分電路短路中被短路的用電器不能工作，在不在該支路上的用電器可以正常工作。

因?yàn)槌踔嘘P(guān)于物理短路的知識(shí)內(nèi)涵豐富，所出的題型各有千秋，因此，我們只有在經(jīng)過不斷地學(xué)習(xí)和總結(jié)，具有一定的能力與知識(shí)儲(chǔ)備之后，對(duì)短路的認(rèn)識(shí)便會(huì)更深入。短路知識(shí)是初中電學(xué)部分的難點(diǎn)之一，所以，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)上有自己的學(xué)習(xí)方法，將課本中的知識(shí)變?yōu)樽约旱睦斫猓@樣這種東西才有可能被我們真正所吸收，并生發(fā)出自己的見解。此外，還應(yīng)該多做一些典型的題目，通過對(duì)典型電路的分析還有理解，便能很快了解短路的本質(zhì)，對(duì)電路結(jié)構(gòu)的辨別能力具有實(shí)質(zhì)性的提高，從而達(dá)到舉一反三，融會(huì)貫通的目的。