论文部分内容阅读
电路故障的诊断是历年物理中考常见的一种题型。电路故障，常见的情况是断路和短路，检验的方法有小灯泡法、电压表法、电流表法、导线法.下面以只存在一处故障为例说明故障判断的方法.
一、 断路的故障：
1. 主要表现：断路最常见的表象是电流表无读数，用电器不工作及与用电器并接的电壓表读数接近电源电压等情况.
2. 检测方式：采用小灯泡法、电压表法、电流表法、导线法等与电路的一部分并联.
3. 依据的原理：给断路部分架设一道桥梁让电流由此通过.
4. 具体表述：
（1） 电压表检测法.把电压表两接线柱分别和逐段电路的两接线柱相接，电路开关闭合后，若有示数且比较大（常表述为近似等于电源电压），则和电压表并联的部分断路（电源除外）.电压表有较大读数，说明电压表的正负接线柱已经和相连的通向电源的部分与电源形成了通路，断路的部分只能是和电压表并联的部分.
（2） 电流表检测法.把电流表两接线柱分别与逐段电路的两接线柱相接，同理，如果电流表有读数，其它部分开始工作，则此时与电流表并联的部分断路.但应注意的是：电流表要用试触法选择合适的量程，以免烧坏电流表.
（3） 导线检测法.将导线两端分别与逐段电路的两接线柱相接，如其它部分能开始工作，则此时与电流表并联的部分断路.
（4） 小灯泡检测法.将小灯泡的两接线柱分别与逐段电路两接线柱相接，如果小灯泡发光，则其它部分能开始工作，此时与小灯泡并联的部分断路.
案例1如右下图所示，两盏相同的灯泡在电路闭合后都能正常发光.过一会儿，两盏灯都熄灭了，此时电路中的电流表没有示数，但电压表有示数，且近似等于电源电压.那么电路发生故障可能是（）
A. 灯泡L1灯丝断了
B. 灯泡L2灯丝断了
C. 灯泡L1短路
D. 灯泡L2断路
分析本题中两灯泡串联，原先两灯都正常发光，后都熄灭，且电流表无示数，说明电路发生断路，现电压表V有示数，且近似等于电源电压，则与上面提及的表述（1）同，则由此可确定跟电压表并联的部分断路.所以正确答案为D.
二、 短路的故障：
1． 具体表现：（1） 整个电路短路.电路中用电器不工作，电源发热，导线有糊味等.（2） 串联电路的局部短路：某用电器（发生短路）两端无电压，电路中有电流（电流表有读数）且较原来变大，另一用电器两端电压变大，一盏电灯熄灭，另一灯更亮等.
2． 检测方式：对于串联电路的局部短路情况，实质上是相当于“导线”成了和其他用电器串联的电流的捷径.此时用电流表、导线去并联到电路中的短路部分已不适宜了，只能用电压表检测法或小灯泡检测法.
3. 依据的原理：短路部分的电路的电阻相当于零，根据串联的分压原理，分得电压为零，因此，电压表测得的是零电压，电灯跟其并联，则被短路，不能工作.
4. 具体表述：
（1） 电压表检测法.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.
（2） 小灯泡检测法.把小灯泡分别和各部分并联，接到导线部分时小灯泡不亮（被短路）表示导线正常.如接在某一用电器两端小灯泡不亮，则此用电器短路.
案例2在图1所示电路中，电源电压不变.闭合开关K，电路正常工作.一段时间后，发现其中一个电压表示数变小，则 （）
A. 灯L可能变亮
B. 灯L亮度可能不变
C. 电阻R可能断路
D. 电阻R不可能短路
分析本题中电阻和灯泡串联，电压表V1测总电压，读数和电源电压相等且保持不变，所以是电压表V2读数变小.V2测的是电阻R两端电压，根据分压关系，它两端电压变小，L可视为定值电阻，V2的读数只能变为零，则电灯L两端电压必变大，而变大的原因只能是R发生短路，或L发生断路.对照题中选项，只可能是电阻R短路，它两端就是零电压，故本题答案为A.
案例3在图2中，当开关 K闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为4V.过了两分钟，电压表示数突然变为0，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请分析造成这种情况的原因可能有：
分析电压表示数为0，其原因有三：一是电压表没有接好或电压表损坏；二是小灯泡L2短路；三是小灯泡L1断路.因为原来电压表有示数，可排除原因一的情况.那么还有两种情况都是可能的.
答案小灯泡L2短路；小灯泡L1断路.
小试牛刀
1． 在图3所示的电路中，电源电压等于6V，合上开关后电压表示数为6V.经分析得出，电路中可能发生的情况是： .
2. 在图4所示的电路中，电源电压不变.闭合开关K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可能是（）
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路
C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
3． 在图5所示的电路中，电源电压不变.闭合开关K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是 ()
A. 灯L1断路 B. 灯Ll短路
C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
4． 小明按图6甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是()
A. 可能Ｌ1开路
B. 可能Ｌ2短路
C. 可能 V1和V2所选量程不相同，Ｌ1短路
D. 可能 V1和V2所选量程不相同，电路各处完好
5． 图7是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，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
一、 断路的故障：
1. 主要表现：断路最常见的表象是电流表无读数，用电器不工作及与用电器并接的电壓表读数接近电源电压等情况.
2. 检测方式：采用小灯泡法、电压表法、电流表法、导线法等与电路的一部分并联.
3. 依据的原理：给断路部分架设一道桥梁让电流由此通过.
4. 具体表述：
（1） 电压表检测法.把电压表两接线柱分别和逐段电路的两接线柱相接，电路开关闭合后，若有示数且比较大（常表述为近似等于电源电压），则和电压表并联的部分断路（电源除外）.电压表有较大读数，说明电压表的正负接线柱已经和相连的通向电源的部分与电源形成了通路，断路的部分只能是和电压表并联的部分.
（2） 电流表检测法.把电流表两接线柱分别与逐段电路的两接线柱相接，同理，如果电流表有读数，其它部分开始工作，则此时与电流表并联的部分断路.但应注意的是：电流表要用试触法选择合适的量程，以免烧坏电流表.
（3） 导线检测法.将导线两端分别与逐段电路的两接线柱相接，如其它部分能开始工作，则此时与电流表并联的部分断路.
（4） 小灯泡检测法.将小灯泡的两接线柱分别与逐段电路两接线柱相接，如果小灯泡发光，则其它部分能开始工作，此时与小灯泡并联的部分断路.
案例1如右下图所示，两盏相同的灯泡在电路闭合后都能正常发光.过一会儿，两盏灯都熄灭了，此时电路中的电流表没有示数，但电压表有示数，且近似等于电源电压.那么电路发生故障可能是（）
A. 灯泡L1灯丝断了
B. 灯泡L2灯丝断了
C. 灯泡L1短路
D. 灯泡L2断路
分析本题中两灯泡串联，原先两灯都正常发光，后都熄灭，且电流表无示数，说明电路发生断路，现电压表V有示数，且近似等于电源电压，则与上面提及的表述（1）同，则由此可确定跟电压表并联的部分断路.所以正确答案为D.
二、 短路的故障：
1． 具体表现：（1） 整个电路短路.电路中用电器不工作，电源发热，导线有糊味等.（2） 串联电路的局部短路：某用电器（发生短路）两端无电压，电路中有电流（电流表有读数）且较原来变大，另一用电器两端电压变大，一盏电灯熄灭，另一灯更亮等.
2． 检测方式：对于串联电路的局部短路情况，实质上是相当于“导线”成了和其他用电器串联的电流的捷径.此时用电流表、导线去并联到电路中的短路部分已不适宜了，只能用电压表检测法或小灯泡检测法.
3. 依据的原理：短路部分的电路的电阻相当于零，根据串联的分压原理，分得电压为零，因此，电压表测得的是零电压，电灯跟其并联，则被短路，不能工作.
4. 具体表述：
（1） 电压表检测法.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.
（2） 小灯泡检测法.把小灯泡分别和各部分并联，接到导线部分时小灯泡不亮（被短路）表示导线正常.如接在某一用电器两端小灯泡不亮，则此用电器短路.
案例2在图1所示电路中，电源电压不变.闭合开关K，电路正常工作.一段时间后，发现其中一个电压表示数变小，则 （）
A. 灯L可能变亮
B. 灯L亮度可能不变
C. 电阻R可能断路
D. 电阻R不可能短路
分析本题中电阻和灯泡串联，电压表V1测总电压，读数和电源电压相等且保持不变，所以是电压表V2读数变小.V2测的是电阻R两端电压，根据分压关系，它两端电压变小，L可视为定值电阻，V2的读数只能变为零，则电灯L两端电压必变大，而变大的原因只能是R发生短路，或L发生断路.对照题中选项，只可能是电阻R短路，它两端就是零电压，故本题答案为A.
案例3在图2中，当开关 K闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为4V.过了两分钟，电压表示数突然变为0，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请分析造成这种情况的原因可能有：
分析电压表示数为0，其原因有三：一是电压表没有接好或电压表损坏；二是小灯泡L2短路；三是小灯泡L1断路.因为原来电压表有示数，可排除原因一的情况.那么还有两种情况都是可能的.
答案小灯泡L2短路；小灯泡L1断路.
小试牛刀
1． 在图3所示的电路中，电源电压等于6V，合上开关后电压表示数为6V.经分析得出，电路中可能发生的情况是： .
2. 在图4所示的电路中，电源电压不变.闭合开关K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可能是（）
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路
C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
3． 在图5所示的电路中，电源电压不变.闭合开关K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是 ()
A. 灯L1断路 B. 灯Ll短路
C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
4． 小明按图6甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是()
A. 可能Ｌ1开路
B. 可能Ｌ2短路
C. 可能 V1和V2所选量程不相同，Ｌ1短路
D. 可能 V1和V2所选量程不相同，电路各处完好
5． 图7是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，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