电路故障分析.doc

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Ll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？
图4

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4
L1
L2

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
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