初中物理电路故障的判断分析

王培强

摘 要：电路故障分析是物理中考中出现频率极高的一个考点，也是学生的易错点。电路故障只有短路和断路两种类型，根据灯泡的亮灭、电流表和电压表的示数就可以推理出电路具体的故障。

关键词：电路故障 判断 短路 断路

纵观历年来全国各地的中考试题，不难发现电路故障题屡见不鲜。电路故障分析之所以重要，是因为它既可以综合考查学生电路连接，电流表、电压表的特点以及串并联电路、电流、电压、电阻的规律等知识，又可以考查学生在做电学实验时对遇到的实际问题的处理能力。

电路故障只有两类：短路和断路。判断电路故障主要依据电学元件和电表的外在现象，当电路出现故障时主要表现为灯泡的亮灭变化，电流表、电压表示数变化。下面结合例题对这两类电路故障进行细致的分析，以帮助大家解决电路故障分析这一难点。

一、短路故障判断

短路分为电源短路和用电器短路。电源短路就是把电源的两端用导线直接或间接地连接起来，电流从电源正极没有经过任何用电器直接回到电源负极。电源短路容易造成电源烧坏，甚至发生火灾，极其危险，因此电路中不允许出现电源短路。

用电器短路是指导线直接或间接把用电器两端连接起来，电流只通过导线，而不通过用电器。用电器短路时电路中有电流，并且大于短路前的电流，仅被短路的用电器不工作，其他用电器照常工作。

1.串联电路的短路故障

【例1】（2013·日照）小明“测量小灯泡的电功率”，根据如图1所示的电路连好后，闭合开关S，发现灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数但超出量程，则产生这一现象的原因可能是（ ）

A.小灯泡发生短路

B.小灯泡发生了断路

C.滑动变阻器发生了短路

D.滑动变阻器的滑片接触不良

解析：此电路为串联电路，且只有一个灯泡，电流表有示数可断定为短路；因为若电路断路，则电路中没有电流。据灯泡不发光可断定为灯泡短路，也可根据电压表无示数断定灯泡短路。此题答案选A。

【例2】（2014·兰州）在如图2所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L1或L2中有一个发生了短路故障，当开关S闭合时，下列现象中不可能出现的是（ ）

A.电压表无示数，灯泡L1不发光

B.电压表有示数，灯泡L2不发光

C.电压表和电流表都没有示数

D.电压表和电流表都有示数

解析：此电路为串联电路且有两个灯泡，其中一个灯泡短路熄灭，另一个灯泡必亮，则电路中的电流表有示数。若灯泡L1不发光，则灯泡L1短路，灯泡L1电压为零，灯泡L2电压等于电源电压；若灯泡L2不发光，则灯泡L2短路，灯泡L2电压为零，灯泡L1电压等于电源电压。因此不可能出现电流表示数为零的情况。此题答案选C。

2.并联电路的短路故障

在如图3所示的并联电路中，若灯泡L1短路，如图4所示，因为L1和L2并联，L1短路，L2同样短路，电流不经过任何一个灯泡回到电源负极，故电源短路。这种情况下，不但两个灯泡不工作，而且会造成电源烧坏，甚至发生火灾。中考试题中不会出现电源短路的情况，也就是说中考试题中不会出现并联电路短路的故障。

二、断路故障判断

断路是指用电器与导线接触不良，导线断了，开关断开等情况。电路任何一处断了都称为断路。当电路断路时，电路中没有电流，灯泡不亮，用电器不工作。

1.串联电路的断路故障

【例3】（2013·威海）如图5所示，电路电源电压为12 V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数为12 V，则电路发生的故障可能是（ ）

A.开关接触不良

B.电流表断路

C.滑动变阻器断路

D.灯泡断路

解析：此电路为串联电路，且只有一个灯泡，据灯泡不亮和电流表示数为零可断定为断路，再由电压表示数等于电源电压可知灯泡断路。依据：当灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表的电阻远大于滑动变阻器的电阻，电路中的电流非常小，电流表无法感知，电流表的示数为零。根据串联电路特点，电压按电阻分配，故电压表分担了几乎全部的电源电压。此题答案选D。

【例4】（2013·东营）某同学在探究串联电路电流规律的实验中，按图6连好电路，闭合开关S后，发现灯L1、L2都不发光，电流表示数为零。他用电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压，发现电流表、灯L1两端电压均为零，灯L2两端电压不为零。电路的故障可能是（ ）

A.电流表断路

B.灯L1断路

C.灯L2断路

D.灯L2短路

解析：此电路为串联电路，且有两个灯泡，灯L1、L2都不发光或电流表示数为零均说明电路断路，再者灯L2两端电压不为零可知灯L2断路。依据：当灯L2断路时，电压表串联在电路中，电压表的电阻远大于灯L1的电阻，电路中的电流非常小，电流表无法感知，电流表的示数为零。根据串联电路特点，电压按电阻分配，故电压表分担了几乎全部的电源电压，电压表示数不为零。此题答案选C。

2.并联电路的断路故障

【例5】（2012·荆州）如图7所示，电路电源电压保持不变，当开关S闭合，电路正常工作一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表的示数均保持不变。出现这种现象的可能原因是（ ）

A.灯L1断路

B.灯L1短路

C.灯L2断路

D.灯L2短路

解析：此电路为并联电路且有两个灯泡，只有一个灯泡熄灭可判断为断路，又因两电表示数不变，即电流表有示数，因电流表测灯泡L1的电流，说明灯泡L1没有断路，则必是灯泡L2断路。此题答案为C。

参考文献：

[1]吴有玲.巧解初中物理电路故障题[J].中学物理，2012（6）.

[2]王凤仙.例析电路故障提高分析与解决问题能力[J].数理化解题研究（初中），2010（5）.