劉松波

【摘要】電路故障問題是電學問題中的一大難點，失分率較高，同時它也是中考中常考的一類題型.因此，掌握電路故障問題的分析技巧是極其重要的.本文結合實例，梳理兩種基本電路故障問題的解題技巧，以供讀者參考.

【關鍵詞】初中物理；電路故障；解題技巧

1 電路故障技巧分析

1.1 串聯(lián)電路

在串聯(lián)電路中，一般根據(jù)電壓表的示數(shù)來判斷故障的部位，并且結合相關現(xiàn)象判斷是斷路還是短路.

若電流表沒有示數(shù)可能是電路中發(fā)生了短路.當發(fā)生斷路故障時，斷路處的故障可以看作是一個無窮大的電阻，所以發(fā)生斷路部分的電路部分兩端用電壓表可以測出電壓，而沒有故障的部分則是沒有電壓的.

1.2 并聯(lián)電路

并聯(lián)電路因為其各支路電壓相等的特性，所以相對于串聯(lián)電路的故障分析要較為簡單.在并聯(lián)電路中，一般不會考慮短路故障，因為一旦某一條支路短路了，那么其他所有的支路就會同時被短路，這很容易看出.所以在解答有關并聯(lián)電路的問題時，可以先分析斷路故障，找到發(fā)生故障的電器元件即可.

2 典例分析

例1 如圖1所示，閉合開關S，燈L變亮，電表均有示數(shù)，一段時間后，電壓表的示數(shù)變小，則電路中可能出現(xiàn)的故障是.

解 分析電路的連接方式可知，此電路為串聯(lián)電路.

觀察題目條件，此題并沒有給出電流表示數(shù)的變化情況，這就說明此題存在著兩種情況：一是電流表有示數(shù)；二是電流表無示數(shù).

當電流表有示數(shù)時，對于串聯(lián)電路來說，一般都是出現(xiàn)了斷路故障.斷路處可視為電阻無限大，所以電壓全部在斷路處，其他地方?jīng)]有電壓.

結合題目中“電壓表的示數(shù)變小”的條件，所以此時電壓表應該是沒有示數(shù)的，也就說明電壓表的測量對象R兩端是沒有電壓的，所以電路故障是電阻R發(fā)生了短路.

例2 如圖2所示，閉合開關S，電表均有示數(shù)，若在某一時刻電路出現(xiàn)故障，電壓表的示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小，則可能的故障是（ ?）

（A）R1短路. ?（B）R1斷路.

（C）R2短路.（D）R2斷路.

解 分析圖2的電路可知，此電路為串聯(lián)電路.

電流表在此時沒有示數(shù)，則此時電路是斷路故障.

電壓表有示數(shù)，電壓表測量的對象是電阻R1，所以發(fā)生斷路故障的就是R1.

例3 如圖3所示的電路中，電源電壓是恒定的，閉合開關S，燈L1、L2都開始發(fā)光，過了一段時間，其中的一盞燈突然熄滅了，觀察此時電表的讀數(shù)，電壓表有示數(shù)，而電流表則沒有示數(shù)，則可能的電路故障是（ ?）

（A）L1短路.（B）L1斷路.

（C）L2短路.（D）L2斷路.

解 分析電路可知此電路為并聯(lián)電路.

由題目條件“其中的一盞燈突然熄滅了”，根據(jù)并聯(lián)電路的特點，優(yōu)先考慮斷路.

電壓表此時是有示數(shù)的，說明此時并不是短路，驗證了電路就是發(fā)生了斷路故障.

而電流表沒有示數(shù)，所以必定是電流表所在的支路斷路.

則發(fā)生斷路故障的是L2.

例4 如圖4所示，電路中電源電壓恒定，當閉合開關S后，兩個燈泡都沒有發(fā)光，同時電流表指針沒有發(fā)生轉動，而電壓表則是有轉動，則該電路可能的故障是（ ?）

（A）燈泡L1斷路.

（B）燈泡L1短路.

（C）燈泡L2斷路.

（D）電流表斷路，且燈泡L1和L2的燈絲都斷了.

解 分析可知此電路為串聯(lián)電路.

在串聯(lián)電路中，如電路短路，則會出現(xiàn)燈泡一個亮一個不亮的情況，而這與題目中的現(xiàn)象是不同的.

若電壓表有示數(shù)，同時電壓表接在燈泡L1的兩端，所以是燈泡L1斷路；

而若電壓表和電流表都沒有示數(shù)，則一定是燈泡L2斷路.

則此題的正確選項為（A）.

3 規(guī)律總結

無論是并聯(lián)電路還是串聯(lián)電路，電表故障的原因幾乎是不變的，電壓表沒示數(shù)代表著電壓表處存在短路，電流表沒示數(shù)則一般是短路.之后根據(jù)電路中電流的流向以及電壓的情況就可以判斷出電路的具體故障.

對于電路情況較為復雜的題型，也無需慌亂，只需要根據(jù)“總－分－總”的研究準則，將電路進行分塊，辨清每一部分的故障情況，之后再總體分析，就可以得到答案.同時還要掌握一些常見的電路故障排除方法，以應對不同的題型.

試觸法：當懷疑某個支路中有開路故障時，可將該支路的兩個端點分別與電流表相連接，然后閉合開關，用干電池與之相接.如果電路正常，就會通過電流表的示數(shù)顯示出來.如果電流表的示數(shù)為零，說明該支路中有開路故障.這時可逐段檢測該支路中的各個元件.??電壓表檢測法：將電壓表分別與各用電器并聯(lián)，同時將開關逐一斷開，觀察電壓表示數(shù)的變化情況.若斷開某支路時，電壓表示數(shù)不變，則該支路有開路故障；若電壓表示數(shù)有變化，則該支路是通路，故障在該支路的兩個端點之間的各元件上.??導線檢測法：若用電器的兩接線柱之間斷路，可用一根好的導線分別連接用電器的兩個接線柱，然后用開關來控制導線的通斷.如果電路正常，就會通過電流表的示數(shù)顯示出來.如果電流表的示數(shù)為零，說明該支路中有開路故障；如果電流表的示數(shù)較大且不為零，說明該支路中有短路故障.

4 結語

對于電路故障問題，只有做到知己知彼，靈活分析電路的走向和各個電表、元件發(fā)揮的作用，才能在解題時靈活自如.這就要求同學們在平時的學習中多加總結，結合實際，最好是利用一些實驗現(xiàn)象來加深自己對電路故障的理解.