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        巧用兩表 妙解故障

        2019-09-10 02:13:10
        物理之友 2019年7期
        關鍵詞:斷路電壓表電流表

        (四川省南江縣下兩中學,四川 巴中 636648)

        “電路故障分析”是初中電學的重難點,也是歷年中考試題的熱點。由于學生缺乏相應的實踐經(jīng)驗和正確的分析方法,在解題時往往采取“逐個猜測”的方法,分析思路混亂,盲目性很大。本文從分析電路故障的特點入手,結合實例給出“電路故障類問題”的分析方法。

        1 電路故障類型

        (1) 短路:電路中被短路部分有電流通過(電流表有示數(shù)),被短路兩點之間沒有電壓(電壓表無示數(shù));

        (2) 斷路:電路中斷路部分沒有電流通過(電流表無示數(shù)),斷路兩點之間有電壓,斷路同側導線兩點間無電壓。

        2 電路故障分析思路

        (1) 判斷電路各元件連接方式,明確電流表、電壓表測量值的意義以及各開關控制的元件;

        (2) 根據(jù)故障現(xiàn)象分析有無電流,判斷電路是短路還是斷路;

        (3) 根據(jù)電表示數(shù)變化找出故障位置。

        3 電路故障產(chǎn)生的原因與現(xiàn)象

        電路故障分析在中考中一般都會在選擇、填空、實驗題中有所體現(xiàn),該類試題主要是考查電表使用、電學實驗操作常規(guī),考查學生運用電學知識解決實際電路問題的能力。一般來說,造成電路故障的原因主要有元件的短路、斷路兩種,故障產(chǎn)生的原因與現(xiàn)象如表1所示。

        表1

        4 電路故障例題分析

        例1:電路如圖1所示,閉合開關,甲乙兩燈均發(fā)光,兩電表均有示數(shù),一段時間后,其中一個燈泡突然熄滅,一只電表示數(shù)增大,另一只電表示數(shù)減小到零,造成此現(xiàn)象的原因可能是( )。

        圖1

        A. 甲燈短路 B. 乙燈短路

        C. 甲燈斷路 D. 乙燈斷路

        解析:對于A選項,如果甲燈短路,乙燈泡發(fā)光,電路中有電流,電流表有示數(shù),電壓表與電源兩端相連,電壓表有示數(shù),故A選項不符合題意;對于B選項,若乙燈短路,電壓表也同時被短路,沒有示數(shù),甲燈泡發(fā)光,電路中有電流,電流表有示數(shù),故B選項符合題意;對于C選項,若甲燈泡斷路,乙燈泡不發(fā)光,電流表沒有示數(shù),電壓表與電源兩端不相連,電壓表沒有示數(shù),故C選項不符合題意;對于D選項,若乙燈泡斷路,甲燈泡不發(fā)光,電流表沒有示數(shù),電壓表與電源兩端相連,電壓表有示數(shù),故D選項不符合題意。

        點評:本題考查了學生利用電流表、電壓表判斷電路故障的分析能力,電路故障分短路和斷路兩種情況,平時做實驗時應多總結,從而提高分析能力。解題時先分析電路的連接方式,即兩燈泡串聯(lián)連接,電流表測量電路中的電流,電壓表測量乙兩端電壓,然后根據(jù)選項逐一分析,選出符合要求的選項。

        圖2

        例2:如圖2所示,燈L1、L2完全相同,閉合開關S,只有一盞燈發(fā)光且只有一個電表有示數(shù),其故障可能是( )。

        A. L1短路

        B. L2短路

        C. L1斷路

        D. L2斷路

        解析:由圖2可知,兩燈泡并聯(lián),電流表A測量L2的電流,電壓表測量L2兩端電壓(即并聯(lián)電路兩端的電壓);若L1短路,則L2也同時被短路,兩燈都不發(fā)光,而題中只有一盞燈發(fā)光,故A選項錯誤;若L2短路,則L1也同時被短路,兩燈都不發(fā)光,故B選項錯誤;若L1斷路,只有L2發(fā)光,電流表、電壓表都有示數(shù),故C選項錯誤;若L2斷路,只有L1發(fā)光,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),故D選項正確。

        點評:本題中要了解電路結構,明確電流表和電壓表測量值的意義,采用假設法逐一排查,細心分析,就能做出準確判斷。

        5 電路故障分析方法總結

        5.1 利用電流表、電壓表判斷電路故障

        (1) 電流表示數(shù)正常、電壓表無示數(shù),“電流表示數(shù)正常”表明電流表所在電路為通路,“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表。

        故障原因可能是:電壓表損壞、電壓表接觸不良、與電壓表并聯(lián)的用電器短路。

        (2) 電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù),或電壓表示數(shù)增加、電流表示數(shù)幾乎為零,或電壓表示數(shù)為電源電壓,電流表示數(shù)為零。

        故障原因可能是:電流表短路、和電壓表并聯(lián)的用電器斷路。

        (3) “兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表,除了兩表同時短路外,也有可能是干路斷路導致無電流。

        總結:由電流表判斷是“短”還是“斷”,由電壓表判斷是什么地方出現(xiàn)問題。

        5.2 利用導線判斷電路故障

        如電路中無電流或燈泡不發(fā)光,將導線接在兩點間,如果電路中有電流(或電路中燈泡發(fā)光了),說明此兩點間出現(xiàn)斷路故障。

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