电路故障类型及原因分析.docx
《电路故障类型及原因分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路故障类型及原因分析.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电路故障类型及原因分析
电路故障类型及原因分析
山西省新绛县席村学校 申新会
一、短路与断路现象分析
电路故障类型，主要有两种，短路和断路。
短路，又分为电源短路和用电器短路两种。
1、电源短路，指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。
导致电路中电流过大，从而烧坏电源。
这种情况是绝对不允许的。
电源短路，如图两种情况，一种是开关闭合，导线直接接到电源两极上；另一种是开关闭合，电流表直接接到了电源两极上。
2、用电器短路，指的是串联的多个用电器中的一个或多个（当然不是全部）在电路中不起作用，这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。
这种情况一般不会造成较大的破坏。
用电器短路，从实验的角度给学生做如图所示的实验，学生观察到：
闭合开关，灯泡L1、L2发光，当用一根导线并接到A、B两点之间，灯泡L2熄灭，灯泡L1变亮。
事实告诉同学们，此时灯泡L2中没有电流流过，电流从电源正极流到A点后，只经过导线流到B点，再流过L1，回到电源负极。
将这一现象上升到理论就是：
从同一起点A到同一终点B，如果存在多条可能的通路，但其中有一条是导线，则电流只流经导线，不通过其他任一通路。
这种现象表现出了自然界“最经济的原理”。
断路，指电路断开的情况，可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。
二、电路故障模拟实验
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：
实验一：
模拟灯L1短路的情形，取一根导线并接到L1的两端，闭合开关，观察到灯L2发光，且亮度变亮，电流表示数变大，电压表无示数（被短路）；
实验二：
模拟灯L1断路的情形，将灯L1从灯座上取下来，闭合开关，观察到灯L2熄灭，电流表无示数，电压表示数变大，为电源电压；
实验三：
模拟灯L2短路的情形，取一根导线并接到L2的两端，闭合开关，观察到灯L1亮度变亮，电流表示数变大，电压表示数变大；
实验四：
模拟灯L2断路的情形，将灯L2从灯座上取下来，闭合开关，观察到灯L1熄灭，电流表无示数，电压表也无示数。
三、判断故障的方法
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1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
，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
分析：
观察电路，灯泡和定值电阻串联，闭合开关S后，发现灯不亮，说明发生断路故障。
用电压表测量时，表与被测元件并联，相当于在被测元件旁又使电流有了一条路径。
若被测元件通路，由于电压表电阻很大，等效于开路，对电路无影响，其示数为零；若被测元件断路，电流不能从元件通过，只能从电压表通过，因电压表的电阻很大，这个电流很小，灯泡不亮，但电压表有示数，且近似等于电源电压。
本题中电压表测得
，说明电源可提供3V电压；
，说明a、d两点与电源两极相连的电路某处断开，
，说明故障在d、e两点之间且为断路。
选择C。
方法二、导线检测法
例2（06大连）如图所示，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
断路
B．灯
断路
C．灯
短路
D．开关S断路
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，说明开关S断路，故选D。
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。
四、典型练习题
1．如图2所示的电路中，电源电压为6V，当开关S闭合后，只有一只灯泡发光，且电压表V的示数为6V，产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯
处短路
B．灯
处短路
C．灯
处断路
D．灯
处断路
2．如图3所示，当开关S闭合时，发现电流表指针偏转，电压表指针不动。
该电路的故障可能是（ ）
A．灯
的接线短路
B．灯
的接线短路
C．灯
的灯丝断了
D．灯
的灯丝断了
3．在图4所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯
、
都发光。
一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数不变，产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯
短路
B．灯
短路
C．灯
断路
D．灯
断路
（以上3道练习题的答案分别是：
B、A、D）
初中物理八年级下册期中考试试题
河北省蔚县代王城中学 康万胜
一、单项选择题（每题只有一个答案符合题意，请把正确答案的序号填入括号内，每题3分，共30分）
1．图1中，表1，表2是两只电表，表1．表2应分别是（ ）
A．电流表、电压表
B．电流表、电流表
C．电压表、电流表
D．电压表、电压表
2．图2中，L1和L2是两只完全相同的灯泡，开关S闭合后电压表V1的示数为4V，电压表V2和V3的示数应分别为（ ）
A．4V、0V
B．4V、8V
C．4V、4V
D．以上都不对
3．电阻是导体对电流的阻碍作用，所以（ ）
A．有电流通过导体就有电阻，没有电流通过导体就没有电阻
B．通过导体的电流强度逐渐增大，则导体的电阻也逐渐增大
C．导体电阻是导体本身的性质，不管有没有电流通过，导体的电阻是一定的
D．导体的电阻只与导体的长度和横截面积有关
4．根据欧姆定律I=U/R，下列哪种说法是正确的（ ）
A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
C．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
D．导体两端的电压越大，这段导体中电流就越大
5．图3中电压表测量的是（ ）
A．灯L1两端的电压
B．灯L2两端的电压
C．电源的电压
D．灯L1和L2的总电压
6．某同学观察两只额定电压相同但额定功字样模糊不清的白炽电灯，发现甲灯灯丝比较粗短，乙灯灯丝比较细长，则这两只灯泡的额定功率（ ）
A．甲灯大些
B．乙灯大些
C．一样大
D．条件不足无法比较
7．有三盏灯，L1“PZ6—6”L2“PZ6—12”L3“PZ12—12”，串联在6V的电路里，实际功率由大到小的顺序是（ ）
A．L1，L2，L3
B．L2，L3，L1
C．L3，L1，L2
D．无法确定
8．两电阻R1=R2=10Ω，串联在电路中通电时间为t，产生的热量为Q。
若将它们并联起来接入电压为原来一半的电路上，通电时间仍为t，产生的热量为Q’，那么Q：
Q’为（ ）
A．1：
1
B．1：
2
C．1：
3
D．1：
4
9．一只灯泡（其电阻不随温度变化）直接接在电源上，消耗的功率为100W，当它通过很长的输电线接到该电源上为一建筑工地照明时，则（ ）
A．灯泡的实际功率仍为100W
B．灯泡与输电线上消耗的功率之和为100W
C．灯泡与输电线上消耗的功率之和大于100W
D．灯泡与输电线上消耗的功率之和小于100W
10．一只家用电能表标有“1500r/kW·h”的字样，今若让一台录音机工作，测得电能表旋转1r的时间恰好为100s，则这台录音机的功率为（ ）
A．15W
B．24W
C．41．7W
D．66．7W
二、多项选择题（每题至少有二个答案符合题意，请把正确答案的序号填入括号内，多选、不选、选错均不得分，选对但不全得1分。
每题3分，共15分）
1．两个灯泡串联后接在电路中，下列说法正确的是（ ）
A．通过两个灯泡的电流可能不相等
B．通过两个灯泡的电流一定相等
C．两灯泡两端的电压可能不相等
D．两灯泡两端的电压可能相等
2．关于电压表的使用，下列说法不正确的是（ ）
A．电压表可以直接测电源电压
B．电压表不能跟被测电路串联
C．电压表使用时要并联在电路中
D．电压表不能直接测电源电压
3．图4表示的是滑动变阻器连入电路的四种接法，当滑片P向右滑动时，能使电路中电流变小的是（ ）
A．甲种接法
B．乙种接法
C．丙种接法
D．丁种接法
4．下列单位是电功率单位的是（ ）
A．伏特
B．瓦特
C．千瓦时
D．千瓦
5．关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．不高于36V的电压是安全电压
B．潮湿的手可以接触开关
C．打雷下雨的时候不能站大树下
D．高大建筑物的顶端要安装避雷针
三、填空题（每空1分，共21分）
1．电阻是导体对电流的 ，滑动变阻器的原理是改变电阻丝 来改变接入电路的电阻。
2．如图5，电压表的示数为_________。
3．某同学在老师的指导下，用电压表和电流表测家用照明灯泡的电阻，测得灯泡两端电压为220V，通过灯泡的电流是0．28A，则该灯泡正常发光时灯丝的电阻值是___________Ω。
4．在电路中并联着两盏电灯L1和L2，它们的电阻分别为150Ω和450Ω，若流过L1的电流强度为1．5A，那么流过L2的电流为___________A。
5．如图6所示，电压表测的是____________两端的电压，若电源电压是6V，电压表的示数是2V，则L2两端的电压是____________V。
6．在保持电阻不变的条件下，研究电流跟电压的关系时，得到下列几组实验数据，实验的正确结论是_________________________________________。
7．如图7所示，滑动变阻器的滑片P向B滑动时，电流表的示数将____；电压表的示数将______。
（填“变大”、“变小”或“不变”）如此时电压表的示数为2．5V，要使电压表的示数变为3V，滑片P应向_________端滑动。
8．电热杯标有“220V500W”的字样，将它接在家庭电路中，电热杯的电阻是 Ω，通过电热丝的电流是 A，通电10min产生的热量是 J。
9．把一个标有“6V，3W”的灯泡接在10V的电源上，要使灯泡正常发光，需要 联一个 欧的电阻，此时电阻消耗的功率是 W。
10．手机上使用的锂离子电池上标有“3．6V900mA·h”其中的V、mA·h是物理量 的单位；请估算这种电池可储存的电能为 J，若手机正常工作时的电流约为6mA，则这种充满电的锂离子电池可供手机连续使用 h。
11．“220V15W”的灯泡甲和“220V100W”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现灯泡 的灯丝较细，若将这两个灯泡并联在220V的电源上， 灯泡亮些，若将这两个灯泡串联在220V的电源上，则 灯泡亮些。
四、作图和实验题（1题6分，2题11分，共17分）
1．根据如图8（a）所示电路图，用笔画线作为导线，将图（b）中实物对应连接成电路图。
（已知电源由两节干电池串联组成）
3．给你一个电流表，一只滑动变阻器，一电压适量的电源，一已知电阻Ｒ0，开关，导线若干。
请用上述器材设计一个实验，测“PZ2．5—？
”小灯泡的额定功率。
（要求画出电路图，写出实验步骤和表达式）
五、计算题（1题8分，2题9分，共17分）
1如图9所示，已知电源电压是6V，R1=10Ω，A1示数是0．5A，R2=20Ω，求A2的示数？
1．电阻R1的阻值为10Ω，当电阻R1与R2以某种方式连接后接在电源两端时R1两端的电压为9Ｖ，当两电阻以另一种方法连接后接在同一电源两端时，R1两端的电压为3V，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电阻R1以两种连接方法中的较大功率。
升级会员 