电路故障分析说课讲解.doc

电路故障分析精品文档电路故障分析 串联电路的故障现象：1.开路：（亦作“断路”）.所有用电器都不工作,电流表无示数，只有垮在断点两边的电压表有示数，且示数接近(或等于)电源电压。2.短路：被短路的部分用电器不工作，电流表有示数,接在被短路用电器两端的电压表无示数，接在其他用电器两端的电压表有示数。 电路故障分析：一、常见故障：故障1：闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动；原因：电路某处接触不良； 排除方法：把松动的地方拧紧。故障2：闭合开关前灯泡发光闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数原因：开关与电源并联导致所有东西都被短路 后果：极容易烧坏电源故障3：闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压原因1：灯泡断路故电压表串联到了电路中说一下啊一般判断电路时都是把电压表当做断路是应为它的电阻很大很大所以呢如果电压表与一灯泡并联而这个灯泡断路了就相当于直接把这个电压表串联在电路中I=U/R因为电压是恒定的电阻巨大所以电流表的示数就很小了而串联式靠电阻分压的由于电压表的电阻巨大在这么大的电阻前灯泡的电阻就显得微不足道所以电压表显示的几乎是电源电压；原因2：电流表与电压表位置互换这样灯泡被几乎没有电阻的电流表（它接到了电压表的位置上）短路故不亮电路中只串联了一个电流表和一个电压表因为电压表的电阻很大所以几乎分到了全部电压，由于电压表的电阻大所以电流表几乎无示数；补充一下啊：有时做题会问你如果在测小灯泡电阻的实验中（或是电路图中只有一个灯泡两表）如果电流表与电压表位置互换会有什么后果就答：灯泡不亮电流表几乎无示数（其实就是没示数）电压表所示几乎为电源电压（其实就是电源电压）故障4：闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变；原因：变阻器没有按照一上一下的方法来接补充一下：变阻器全接上接线柱时：相当于导线（这是极不安全的容易造成电路电流过大）变阻器全接下接线柱是：相当于一个定值电阻。故障5：闭合开关后，无论怎样移动滑片灯泡都不亮原因1：电路某一处断路 原因2：灯泡被导线或电流表短路故障6：灯泡亮两表指针反向偏转；原因：两表的正负接线柱接反了初中物理电学故障只有几类：短路（包括电源短路和局部用电器短路）；断路；电流、电压表正负接反；电压表串接等等。首先，看它给出的电路图或者实物图，用电流的流向法（电流从电源正极出发，通过用电器，流回负极）判断，各个用电器的工作情况。具体问题具体分析吧。 常用到的一些重要方法有：电流表看成导线，电压表看成断路。例如：灯不亮，用电器不工作，可能的原因有：1）断路。电路中有个地方断开了，包括开关、用电器自身，接触不良等等；2）短路。用电器被某条导线或者电流表短路了。涉及到电压表的一些问题：1）电压表有读数。但电流表无读数（或很弱），灯不亮，用电器不工作，原因:与电压表并联的部分（电压表是并联使用的）断路。这样，电压表相当于串联在电路中。2）电压表无读数。a.电流表无读数，灯不亮，用电器不工作，则，与电压表并联的电路*以外*的地方断路。b.电流表有读数，与电压表并联部分不工作，则，与电压表并联部分被短路，这时，电压表相当与与导线并联，导线两端的电压为0.等效电路图的意思：比如，我说当开关闭合，灯泡1和灯泡2串联，则，我们就可以在草稿纸上面就可以直接画灯泡1和灯泡2串联，闭合的开关当作导线，这样就可以简化电路。方便我们计算和分析。如果电压表有示数，说明电压表的两个接线柱与电源两极间连接良好，并且电压表没被短路。如果电流表有示数，说明电流表所在电路是通路，电路故障很可能是某处短路。二、开路，短路的判断：（一）开路的判断1、如果电路中用电器不工作（常是灯不亮），且电路中无电流，则电路开路。2、具体到那一部分开路，有两种判断方式：把电压表分别和各处并联，则有示数且比较大（常表述为等于电源电压）则电压表两接线柱之间的电路开路（电源除外）；把电流表分别与各部分并联，如其他部分能正常工作，电流表有电流，则当时与电流表并联的部分断开了。（适用于多用电器串联电路）（二）短路的判断1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工作的部分短路。2、把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。根据近几年中考物理中出现的电路故障，总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法：“症状”1：用电器不工作。诊断：（1）若题中电路是串联电路，看其它用电器能否工作，如果所有用电器均不能工作，说明可能某处发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器被短路了。（2）若题中电路是并联电路，如果所有用电器均不工作，说明干路发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器所在的支路断路。“症状”2：电压表示数为零。诊断：（1）电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路；（2）电压表的两接线柱间被短路。“症状”3：电流表示数为零。诊断：（1）电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。（2）电流表所在电路电阻非常大，导致电流过小，电流表的指针几乎不动（如有电压表串联在电路中）。（3）电流表被短路。“症状”4：电流表被烧坏。诊断：（1）电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路，即发生了短路。（2）电流表选用的量程不当。三、分析归纳：串联电路中，断路部位的电压等于电源电压，其它完好部位两端电压为0V；串联电路中，短路部位的电压等于0V，其它完好部位两端有电压，且电压之和等于电源电压。不管“短路、断路”成因是多么复杂，其实质却很简单，我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小，相当于一根导线，“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键。在分析中用导线代替“短路”的用电器，用断开的电键代替“断路”的用电器，往往会收到意想不到的效果。形成故障的原因很多，比如“短路”有可能是用电器两个接线柱碰线造成，也可能是电流过大导致某些用电器内部击穿，电阻为零；“断路”有可能是导线与用电器接触不良造成，也可能是电流过大将用电器某些部分烧断造成。实验过程中如何分析电路故障： 在做探究串、并联电路中电流的规律的实验时，可能会遇到各种各样的电路故障，一般可以根据故障的现象推断产生的原因。以下就此实验中可能出现故障的现象进行分析诊断。1在串联电路(甲图)中的故障(1)只有一个灯泡亮，如L1亮，其他电路完好，说明问题出在不发光的灯泡L2上，检查灯泡L2的灯丝和灯座是否有短路故障。(2)两灯都不亮，则电路中一定有断路，可以用一只好灯泡检测故障部位，将检验灯泡分别与灯泡L1、 L2、电流表、开关、电源并联，或与多个元件并联，直到检验灯泡发光，说明所并电路部分存在着断路故障。例如：将检验灯泡L与灯泡L1并联(乙图)，如果L发光，说明灯泡L1处断路；如果L不亮，则其他元件处有断路情况。2. 在并联电路（丙图）中的故障(1)只有一个灯泡亮，如L1亮，只能是不发光的灯泡L2支路上存在断路故障，检查灯丝是否烧断，灯座、导线是不是没有接好。(2)两灯都不亮，一般属于干路故障，检查电源、开关、电流表及干路导线中是否断路，也有可能是两条支路同时断路。 “伏安法测功率”中常见故障及排除:“伏安法测功率”是电学中的重要实验。同学们在实验过程中，容易出现一些实验故障，对出现的实验故障又束手无策，因此，能够找出实验故障是做好实验的 “法宝”。下面就同学们在实验中易出现的故障从以下几方面进行分析。1器材选择不当导致故障故障一：电流表、电压表指针偏转的角度小。分析原因电压表、电流表量程选择过大；电源电压不高。排除方法选择小量程，如果故障还存在，只有调高电源电压。实验中若电表指针偏转的角度太小，估读电流或电压时由于视觉造成的误差将增大。为了减小实验误差，选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度，又要考虑到每次测量时应该使电表指针偏过刻度盘的中线。2器材连接过程中存在故障故障二：电压表、电流表指针反向偏转。分析原因两表的“+”“-”接线柱接反了，当电流从“一”接线柱流入时，指针反向偏转，甚至出现指针打弯、损坏电表的情况。排除方法将两电表的“+”“-”接线柱对调。故障三：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。分析原因滑动变阻器连接有误，没有遵循“一上一下”的接线原则，把滑动变阻器接成了定值电阻。排除方法遵循“一上一下”原则正确连接滑动变阻器。故障四：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数都不变，灯泡极亮且亮度无变化。分析原因滑动变阻器的连接有误，没有遵循“一上一下”的接线原则且滑动变阻器在电路中的阻值为零。排除方法遵循“一上一下”的原则正确连接滑动变阻器。故障五：刚接好最后一根导线，灯泡立即亮了。分析原因连接电路的过程中，开关没有断开。排除方法连接时注意断开开关，保护电路。3元件损坏导致故障故障六：闭合开关后，灯不亮，电流表、电压表都没有示数。分析原因电路中存在开路：接线柱接触不良； 电路中电源、电流表、开关或变阻器可能损坏；连接导线可能断开。排除方法可先把各接线柱拧紧，若还不行，用一根导线让各元件依次短路，找出故障位置。故障七：闭合开关，灯不亮，电流表几乎没有示数，电压表指针明显偏转。分析原因可能是灯泡灯丝断了或灯座与灯泡接触不良。排除方法更换灯泡或使灯座与灯泡接触良好。 利用电能表和停表测家用电器的功率：1. 实验原理：2实验设计思路： 在家庭电路中，家用电器消耗的电能可以由电能表进行测量。每只电能表上标有该电能表上的转盘每千瓦的转数。例如，一只电能表标着3000r(kWh)，这表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000 转。利用盘面上的这个参数可以测定家用电器的功率。3实验步骤要测量某家用电器的功率，可只让它在电路中工作，将其他用电器关掉。观察电能表的转盘转过的转数N，同时用停表测出所用的时间t(s)，若以上述电能表为例，则该电器的功率大小为=。 还有一种电子式电能表，其表盘上“n imp(kW h)”的含义是每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁n 次。若测得某用电器工作时间t内指示灯闪烁了N次，则该用电器的功率为。家庭电路故障有四种：断(开路)、短路、过载和漏电。1. 开路：电灯不亮，用电器不工作，表明电路中出现开路，开路时电路中无电流通过，可以用测电笔查出。零线断路用电器无法工作用测电笔测火线灯亮测零线不亮。火线短路电电器无法工作用测电笔测火线不亮测零线不亮用电器短路电电器无法工作用测电笔测火线亮测零线不亮2. 短路就是电流没有经过用电器直接构成通路，发生短路时，电路中的电阻很小，电流很大，保险丝自动熔断。若保险丝不合适，导线会因发热，温度迅速升高，而引发火灾。用检验灯查短路位置，把检验灯接在火线的保险丝的位置，即串联在接线柱上，然后逐个接通每一盏灯的线路，如果检验灯较暗或不亮，则可判定这部分电路未发生短路，如果检校灯正常发光，则此电路短路。3. 过载电路中用电器过场多或总功率过大，导致通过导线的总电流大于导线规定的安全电流值。出现这种情况更轻者导致用电器实际功率下降，重者导电会因过热而引发火灾。4. 漏电如果导线外层或用电器绝缘性能下降，则有电流不经用电器而直接漏入地下，漏电会造成用电器实际功率下降，也能造成人体触电，使用漏电保护器能预防漏电的发生。家庭电路中电流过大的原因:1发生短路情况：装修电路时不细心，使火线和零线直接连通；电线绝缘皮被刮破，或者电线和用电器使用时间过久，绝缘皮破损或老化，使火线和零线直接连通，都会发生短路现象。发生短路现象时，有强大的电流通过导线和用电器，会造成导线和用电器烧毁，这是必须要避免的。2用电器总功率过大情况：当电路中同时使用的用电器过多，或使用的用电器功率过大，都会造成整个电路中的总功率过大，当用电器功率过大时，根据公式 P=UI，也会导致电路中电流过大。例如，居民楼里电炉子、电暖气、微波炉、电熨斗等大功率的用电器插在一个插座上让它们同时工作，导致电流过大烧毁保险丝或造成跳闸等。所以不能同时使用大量大功率的用电器，这是很危险的。地线、火线和零线的区分: 低压供电线路由两根电线(火线和零线)与家庭电路相连。火线和零线之间有220V电压，火线与大地之间也有220V电压。在三孔插座中有一根电线将家用电器外壳与大地相连，这根线称为地线，虽然在正常情况下地线和零线之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则容易造成触电事故。用试电笔接触火线时，试电笔的氖管发光，接触零线和地线时，正常情况下氖管不发光。如果发光了，说明零线断路或有用电器的外壳带了电。家庭电路的连接 连接方法：所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。 家用电路的作用及连接方式：1供电线路：家庭电路的低压供电线路有两根线，一根叫火线，一根叫零线，它们之间有220V的电压。2电能表：位置：供电线路在接其它元件之前，首先接电能表，也可以说电能表要接在干路上；作用：测量用户在一定时间内消耗的电能；铭牌数据含义：220V是指电能表的额定电压，10A是指电能表允许通过的最大电流，1500r/kWh是指每消耗1kWh的电能，电能表的表盘转1500转；读数方法：记下起始时间的值，再记下结束时间的值，两次的差就是这段时间消耗的电能，注意最末一位数字为小数部分，单位为千瓦时，也叫度。 3总开关：位置：在电能表后，保险丝之前；连接方法：有时用双刀开关同时控制火线和零线，有时用单刀开关只控制火线。 4保险丝：作用：在电路电流过大时，自动熔断，切断电路；材料：电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成；原理：根据焦耳定律Q=I2Rt可知，保险丝的电阻比较大，通过的电流较大，在相同时间内产生的热量就比较多，温度上升的较高，而保险丝的熔点又较低，所以会迅速熔断；选择：保险丝的熔断电流稍大于家庭电路允许通过的最大电流，不能用更粗的保险丝，更不能用铜丝或铁丝代替保险丝。 5用电器作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电； 位置：在保险丝后；连接：各用电器之间并联连接，既保证了用电器之间互不影响，又使用电器两端的电压均为220V；控制开关位置：用电器的控制开关要放在用电器和火线之间，不允许放在用电器和零线之间。6插座作用：在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电；种类：分为固定插座和可移动插座，又分为两孔插座和三孔插座；三孔插座的作用：三孔插座的两个孔分别接火线和零线，另一孔是接地的，这样在把三脚插头插入时，把用电器的金属外壳和大地连接起来。规律总结：家庭电路的组成：常见的家庭电路一般由进户线、电能表、总开关、保险设备、用电器、插座、导线等组成。进户线分为火线和零线，它们用试电笔来判别，能使试电笔的氖管发光的是火线，不能使氖管发光的是零线。(试电笔金属螺帽应与手接触)（左零右火）家庭电路安装图的画法1家庭电路中有火线、零线和地线，单根保险丝接在火线上，开关接在火线上。2电灯安装时，零线、火线并排走，零线直接进灯座。火线通过开关进灯座。如果灯泡是螺丝口的，尾部中心接火线，螺旋套接零线。3插座安装时，两孔插座左孔接零线，右孔接火线；三孔插座的左边的孔接零线，右边的孔接火线，中间的孔接地线，所以称为“左零右火中接地”。如果在插座上接保险丝，保险丝应接在火线上。4插座与插座之间是并联的，插座与电灯之间是并联的，各种电器之间是并联的。 试电笔1试电笔是用来辨别火线和零线的工具。构造：由笔尖金属体、大电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体等组成。如图甲所示。2使用时，用手捏住笔尾金属体，将笔尖接触进户线，若碰到的是火线，则氖管发光；若笔尖接触的是零线，氖管就不会发光。(如图乙、丙所示)3使用试电笔时，切不可用手直接接触笔尖金属体，这样人会触电。4检查电路故障时，用笔尖接触导线，若两根导线都不发光，表明火线断路；若两根导线都发光，表明零线断路插座和电灯的接法1插座：插座可分为两孔插座和三孔插座。如图甲所示。两孔插座：左孔接零线，右孔接火线。三孔插座：左孔接零线，右孔接火线，中间上端的孔接地线。这样用电器的金属外壳即便带电，电流也会流人大地，不致对人造成伤害。国家规定：带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须接地，也就是必须使用三孔插座和三脚捕头。如图乙所示。2用电器：以电灯为例，电灯接入电路时，灯座两个接线柱一个接火线，一个接零线，控制电灯的开关一定要安装在火线上，这样做是为了安全。螺口灯座允许接在零线上，绝不许接在火线上。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除