电路故障分析专题

编制：徐晓燕   审核：郑克东

教学目标：

1、掌握串联电路发生局部故障时电流、电压的特点；（重点）

2、掌握并联电路发生局部故障时电流、电压的特点；

3、掌握用仪表排除故障的方法。（难点）

教学过程：

一、串联电路的故障

(一)故障模拟

例1   如图所示，灯泡L₁和灯泡L₂串联在电路中，为了帮助同学们理解故障原因，分别做以下四个模拟实验：

实验1：模拟灯L₁短路。取一根导线并接到L₁的两端，闭合

开关，观察到灯L₂     ，且亮度     ，电流表示数      ，

电压表示数       ；

实验2：模拟灯L₁断路。将灯L₁从灯座上取下来，闭合开关，

观察到灯L₂     ，电流表示数      ，电压表示数       ；　         图1

实验3：模拟灯L₂短路。取一根导线并接到L₂的两端，闭合开关，观察到灯L₁     ，

且亮度     ，电流表示数      ，电压表示数       ；

实验4：模拟灯L₂断路。将灯L₂从灯座上取下来，闭合开关，观察到灯L₁        ，

电流表示数      ，电压表示数       。

总结：

（1）观察实验1与3，能得到：串联电路中，只有一个用电器短路时

①电路中有电流，比正常时变大。

②短路用电器两端的电压等于０，比正常时变小。记住：

③完好的用电器两端的电压等于电源电压，比正常时变大。

（2）观察实验2与4，能得到：串联电路中，只有一个用电器断路时

①电路中的电流为０，比正常时变小。

②断路的用电器两端的电压等于电源电压，比正常时变大。记住：

③完好的用电器两端的电压等于０，比正常时变小。

练一练：

1、如图2，两盏电灯在闭合开关后都能发光．过了一会儿，一盏灯不亮，

且电压表和电流表的示数均变大．则故障可能是（    ）

A．灯L₁断路  B．灯L₂短路   C．灯L₁短路   D．灯L₂断路      

图2

2、如图3，闭合开关S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障，且只发

生在灯L或R上。现用一只完好的电流表并联在灯L两端，则下列判断正确的是  (    )

A．若电流表有示数，则灯L一定断路    

B．若电流表有示数，则电阻R一定短路 

C．若电流表无示数，则电阻R一定断路

D．若电流表无示数，则灯L一定短路                     图3                                                         

（二）用仪表排除故障

使用电压表、电流表、小灯泡、导线等都可以判断故障所在，以下举例说明。

　　方法一、电压表检测法

　　例1　在电学实验中，遇到断路时，常用电压表来检测。某同学连接了如图4所示的电路，闭合开关S后，发现灯不亮，为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是Uae=3V，Uab=0，Ubd=0,Ude=3V。若电路故障只有一处，则此电路的故障可能是（    ） 

　A．开关S接触不良     B．小灯泡灯丝断了

  C．d、e间出现断路    D．e、f间出现断路                    

      图4

分析：用电压表与元件并联排除故障，当电压表有示数时，说明电压表两端到电源的正负极之间是通的。Uae=3V，说明a→f→e之间正常，且电源电压就是3V；Ude=3V，说明d→c→b→a→f→e之间通路，d→e之间断路，灯泡可能短路也可能正常。因为题目中有电路故障只有一处，所以排除灯泡短路。

　　方法二、导线检测法 

　　例2如图5所示，闭合开关S时，灯泡L₁、L₂都不亮，用一根导线的两端接触a、b两点时两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯都不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。则（    ）

 A．灯L₁断路       B．灯L₂断路   

 C．灯L₂短路       D．开关S断路                                图5

分析：闭合开关S时，灯泡L₁、L₂都不亮，说明电路发生断路故障。用一根导线的两端接触a、b两点时两灯都不亮，说明断路故障发生在灯L₂和开关上；接触b、c两点时，两灯都不亮；说明断路故障发生在灯L₁和开关上；接触c、d两点时，两灯都亮，排除灯泡故障。

　　电流表、小灯泡的检测法与导线相似，电流表检测时要防止造成电源短路。

练一练：

1．如图6所示电路，电源电压为6V．闭合开关后，两个小灯泡均不发光，用电压表测得ac与bd两点间的电压均为6V，则故障可能是      (    )

 A．L₁的灯丝断了     B．L₂的灯丝断了

 C．R的电阻丝断了   D．开关接触不良                  图6

2．在“组成串联电路”的实验时，电路连好后，闭合开关，亮灯都不亮。经检查，电路连接无误，是其中一只小灯泡坏了。请你从以下实验器材中任选一种，检查出那只灯泡坏了。（写出3种方法）

实验器材：导线、电流表、电压表、小灯泡

                      

二、并联电路的故障

例1 如图1所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L₁、L₂都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因是（   ）

A．灯L₁短路        B．灯L₂短路        C．灯L₁断路        D．灯L₂断路

                           

图1                            图2

例2  如图2电源电压保持不变，当开关S闭合后，电路正常工作。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表中一只电表示数变小，另一只电表示数不变。出现这种现象的可能原因是：（    ）

A．L₁断路         B．L₂断路           C．L₁短路          D．L₂短路

总结：并联电路中一条支路的通断不会影响其它支路中的电流变化，但干路中的电流会随着支路的增加而增大，随支路的减少而减小；各支路两端的电压与电源电压相等。并联电路中一条支路短路整个电路就短路。

练一练：

1．如图所示，小灯泡L_l和L₂规格相同，当开关S闭合时，两灯均发光，电流表A和A₂比较，         的示数较大。经过一时间后有一盏灯熄灭，电流表A的示数变小，且滑片P无论怎样滑动，电流表A的示数都不再发生变化，由此可判断，灯        已烧坏。

                         

图1                      图2                     图3

2．如图2，当滑片P向右移动时，A₁表、A₂表和V表将如何变化？

3．如图3，当滑片P向右移动时，A₁表、A₂表和V表将如何变化？

4.在图4中，灯泡L₁和灯泡L₂是______联连接的。

当开关K断开时，电压表的示数将________；电流表的示

数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

随堂练习

班级：        姓名：       得分：       

1．图1为某同学测定电阻的电路图，如果他在操作中不慎将两电表位置对调了一下，则开关闭合后（   ）

   A．电流表、电压表均被烧坏           B．电流表烧坏，电压表示数为零

   C．电流表示数几乎为零，电压表有示数 D．电流表有示数，电压表示数为零

2．如图2所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，

两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是      (    )

A．灯L发生了断路             B．灯L发生了短路

C．电阻R出现断路             D．电阻R出现短路

    

 

     

图1                   图2                          图3

3．如图3，电源电压为6V，闭合开关s后，发现两灯均不亮，仔细检查发现灯泡L₂

的灯丝断了，其它部分均正常。这时若用电压表测a、b两点间的电压，示数为     V，测b、c两点间的电压，示数为      v。

4．如图4是小文连接的实物图，当开关闭合时，灯L₁亮，灯L₂不亮，电流表和电压表均有读数．则故障原因可能是（    ）

A．L₁断路             B．L₁短路      C．L₂断路             D．L₂短路

 

                               

图5

5．小明同学做实验时，连成了如图所示的电路．闭合开关后，发现灯泡L1和灯泡L2都不亮，电压表有示数，产生这一现象的原因可能是（     ）

A．L1断路，L2断路B．L1断路，L2短路  C．L1短路，L2断路  D．L1短路，L2短路在6．图6所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，电路正常工作。经过一段时间，电流表突然无示数。若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R₁或R₂上。

（1）该电路中存在的故障可能是__________________________；
（2）  为进一步确定故障，小强同学用一只完好的灯L替换电路

中的电阻R₁，闭合电键S，观察灯的亮暗情况。 

若灯L亮，说明故障是_________________________     ；

若灯L不亮，说明故障是___________________________。  图6

第二篇：电路故障分析总结

短路：相当于接一条导线

断路：直接截断

通路：电流通畅

欧姆定律：I=U/R  通过一段导体的电流，和它的电压成正比，和它的电阻成反比

串联电路的特点：a,电流处处相等

                  I=I1=I2

                b,总电阻等于各分电阻之和

                  R总=R1+R2

                c,总电压等于各分电压之和

                  U总= U1 +U2

         电阻R越大，分得的电压U就越多

并联电路的特点：a,各支路电压相等

                 U = U1+U2

                b,干路电流等于各支路电流之和

                 I=I1+I2

                c,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和

                 1/R总=1/R1+1/R2

         电阻R越小分得的电流I越多

总结：串连分压，并联分流