巧用兩表 妙解故障

(四川省南江縣下兩中學，四川 巴中 636648)

“電路故障分析”是初中電學的重難點，也是歷年中考試題的熱點。由于學生缺乏相應的實踐經驗和正確的分析方法，在解題時往往采取“逐個猜測”的方法，分析思路混亂，盲目性很大。本文從分析電路故障的特點入手，結合實例給出“電路故障類問題”的分析方法。

1 電路故障類型

(1) 短路：電路中被短路部分有電流通過(電流表有示數)，被短路兩點之間沒有電壓(電壓表無示數)；

(2) 斷路：電路中斷路部分沒有電流通過(電流表無示數)，斷路兩點之間有電壓，斷路同側導線兩點間無電壓。

2 電路故障分析思路

(1) 判斷電路各元件連接方式，明確電流表、電壓表測量值的意義以及各開關控制的元件；

(2) 根據故障現象分析有無電流，判斷電路是短路還是斷路；

(3) 根據電表示數變化找出故障位置。

3 電路故障產生的原因與現象

電路故障分析在中考中一般都會在選擇、填空、實驗題中有所體現，該類試題主要是考查電表使用、電學實驗操作常規，考查學生運用電學知識解決實際電路問題的能力。一般來說，造成電路故障的原因主要有元件的短路、斷路兩種，故障產生的原因與現象如表1所示。

表1

4 電路故障例題分析

例1:電路如圖1所示，閉合開關，甲乙兩燈均發光，兩電表均有示數，一段時間后，其中一個燈泡突然熄滅，一只電表示數增大，另一只電表示數減小到零，造成此現象的原因可能是( )。

圖1

A. 甲燈短路 B. 乙燈短路

C. 甲燈斷路 D. 乙燈斷路

解析：對于A選項，如果甲燈短路，乙燈泡發光，電路中有電流，電流表有示數，電壓表與電源兩端相連，電壓表有示數，故A選項不符合題意；對于B選項，若乙燈短路，電壓表也同時被短路，沒有示數，甲燈泡發光，電路中有電流，電流表有示數，故B選項符合題意；對于C選項，若甲燈泡斷路，乙燈泡不發光，電流表沒有示數，電壓表與電源兩端不相連，電壓表沒有示數，故C選項不符合題意；對于D選項，若乙燈泡斷路，甲燈泡不發光，電流表沒有示數，電壓表與電源兩端相連，電壓表有示數，故D選項不符合題意。

點評：本題考查了學生利用電流表、電壓表判斷電路故障的分析能力，電路故障分短路和斷路兩種情況，平時做實驗時應多總結，從而提高分析能力。解題時先分析電路的連接方式，即兩燈泡串聯連接，電流表測量電路中的電流，電壓表測量乙兩端電壓，然后根據選項逐一分析，選出符合要求的選項。

圖2

例2：如圖2所示，燈L1、L2完全相同，閉合開關S，只有一盞燈發光且只有一個電表有示數，其故障可能是( )。

A. L1短路

B. L2短路

C. L1斷路

D. L2斷路

解析：由圖2可知，兩燈泡并聯，電流表A測量L2的電流，電壓表測量L2兩端電壓(即并聯電路兩端的電壓)；若L1短路，則L2也同時被短路，兩燈都不發光，而題中只有一盞燈發光，故A選項錯誤；若L2短路，則L1也同時被短路，兩燈都不發光，故B選項錯誤；若L1斷路，只有L2發光，電流表、電壓表都有示數，故C選項錯誤；若L2斷路，只有L1發光，電流表無示數，電壓表有示數，故D選項正確。

點評：本題中要了解電路結構，明確電流表和電壓表測量值的意義，采用假設法逐一排查，細心分析，就能做出準確判斷。

5 電路故障分析方法總結

5.1 利用電流表、電壓表判斷電路故障

(1) 電流表示數正常、電壓表無示數，“電流表示數正常”表明電流表所在電路為通路，“電壓表無示數”表明無電流通過電壓表。

故障原因可能是：電壓表損壞、電壓表接觸不良、與電壓表并聯的用電器短路。

(2) 電壓表有示數、電流表無示數，或電壓表示數增加、電流表示數幾乎為零，或電壓表示數為電源電壓，電流表示數為零。

故障原因可能是：電流表短路、和電壓表并聯的用電器斷路。

(3) “兩表均無示數”表明無電流通過兩表，除了兩表同時短路外，也有可能是干路斷路導致無電流。

總結：由電流表判斷是“短”還是“斷”，由電壓表判斷是什么地方出現問題。

5.2 利用導線判斷電路故障

如電路中無電流或燈泡不發光，將導線接在兩點間，如果電路中有電流(或電路中燈泡發光了)，說明此兩點間出現斷路故障。