林承橋

【摘 要】 電路故障的判斷與技巧一直以來都是初中物理的教學重點,更是考試的重點題型與要求掌握的知識點,熟練掌握其判斷方法與技巧能夠更好掌握物理這一門學科。通過對電路故障進行分析與判斷,利用電壓表與電流表等測量工具輔助,能夠更好的判斷電路故障的原因與問題。本文通過對初中物理電路故障的判斷方法與技巧進行簡要分析。
【關鍵詞】 初中物理 ?電路故障 ?判斷方法與技巧
引言:電路通常都是采用串聯或者并聯的方式進行連接,以此將電路得以聯通。這其中包括開關、電源、用電器和導線等等,通過這些組合便能夠將電源中的電流沿著導線引入用電器中。但有時候難免會出現故障,使得電流受到阻礙。因此,提升對電路故障的判斷方法與技巧能夠很好的解決這一問題,并對初中物理知識的進一步掌握,以及能夠幫助學生解答相關的電路故障題型。采用不同的故障判斷分析有著不同的技巧方式,利用不同的工具可以更好的幫助找到電路故障中的問題。
1. 電路故障類型
電路故障通常分為兩類,第一種是短路,短路還可以細分為電器與電源的短路。電器短路通常指的是在串聯電路中,由于電器兩端被導線直接連接,導致發生局部短路,使得沒有電流通過用電器。而電源短路則是導線直接在電源兩端連接,形成了短路,無法使電流流通其他電器。當短路電流過大時,甚至有可能導致電源損壞。另外一種電路故障則是斷路,情況有三種,第一種是電器接觸不良等導致電路斷開,第二種則是導線等電路中斷,導致形成開路,無法流通電流,第三種是因為電壓過大,造成用電器燒毀形成斷路同樣會出現電路故障。
2. 電路故障判斷流程
在判斷電路故障時,首先應當分析電流表、電壓表、用電器等是否連接順序正確,并對其做初步判斷分析。當電源不變時,電源電壓便不會有所改變,因此,電壓表上的數值必定不變。而電流表自身的電阻極小,甚至可以忽略不計,可以將電流表看做是一根導線,電壓表則相當于斷路,因其電阻無窮大。將用電器看做是一個固定的電阻即可,電路中的電阻隨著串聯與并聯方式的不同,其總電阻也會隨之改變。并聯電阻越多,則總電阻越小,串聯電路則相反。而隨著電阻值的變化,其本身會使總電阻加大,與連接方式無關。隨后進行電路整體簡化,繪制簡易電路。確定測量的對象,分析動態變化,控制電阻變化時電壓與電流的變化。
3. 電路故障判斷方法與技巧
電路故障的判斷方法通常可以是先看電流表,通過電流表的反應判斷是否發生故障,當電流表指針超量程時可斷定為電路發生短路故障,而無度數時,則電路發生了斷路故障。隨后在觀察電壓表,如果電壓表的度數接近電源電壓,可判斷其并聯的電路發生了斷路,當度數為零時,可以說明并聯的這段電路發生了短路。
例如,小陳在使用伏安法測量小燈泡電功率時(如圖所示),當閉合開關后,發現小燈泡不亮,且電流表沒有示數,而電壓表的讀數接近于電源電壓,查看電路故障原因?
對于這種故障方式便可以通過電流表與電壓表的測量對這一故障進行說明,可以看到電壓表示數與電源電壓相近,而電流表無反應,由此可得到與電壓表并聯的小燈泡發生而來斷路故障。
這種判斷方式主要是利用了將電路簡化以得到最佳判斷的方法,通常可以將電流表簡化成一根導線在電路之中,而電壓表則可以簡化成一根斷開的導線,能夠方便進行判斷整個電路的情況。同時,針對這一類型的電路故障分析,還可以通過利用動態分析法,通過控制電流表與電壓表之間的并聯連接,使其造成短路故障,隨后觀察電壓表和用電器之間的變化,從而進行故障分析。另外,還可以利用電壓表進行分析,由于電壓表的無窮大電阻使得其可以看做是斷路,分析其讀數的大小與電源電壓大小的對比,然后使其能夠得到結論,當電路正常時,讀數應當是電器的電壓,而電路出現斷路時,則讀數必定與電源極為接近,當電壓表沒有反應時,可以表示與其并聯的用電器短路。還可以利用導線檢測法,使導線依次在不同的局部電路進行并聯,使其與電路連接,當其他部分能夠正常工作時,可以證明此局部電路發生了斷路故障,反之亦然可以證明此局部電路正常。還可直接利用小燈泡分別于局部電路進行并聯,看小燈泡是否發光,當發光時可以證明此局部電路發生了斷路。通過不斷的判斷與分析,能夠將電路進一步分析與證明。
結束語
總而言之,電路故障分析較為簡單實用,可以利用不通的方式進行判斷,能夠很好的對電路故障加以提升判斷能力。利用電壓表與電流表等工具,將電路中的故障一一排除,這種方式通常較為常用。因此,在教學中首先得注重方式的選擇,不斷的鉆研與研究,總結出最適合的方式,能夠幫助電路故障分析的最佳判斷方法與技巧,讓學生能夠在初中物理的學習中得以提高學習效率與質量,為社會提供更多的優秀人才。
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