浅谈中考电路故障问题的备考策略

熊家昌

(云南省宾川县教师进修学校 671600)

1 树立辩证思想

物理学科考试注重能力考核，而在考查的能力中思维能力是最基本的.物理老师在平时的学科教学中要注重培养学生的辩证思维.电路故障问题分析时要充分利用辩证思维.在电路故障问题分析中一定要在准确掌握相关物理常识(如电表、电源都为视为理想电表、理想电源)的基础上辩证分析问题(如电压表串联的时候可视为断路,而用于测量与被测用电器并联的时候,又必须清楚认识到确实有电流通过它).否则就会在分析时顾此失彼、疑虑重重，不能用定性与半定量的方法分析解决物理问题，进而得出准正确答案.

2 几条基本常识

“能力”和“知识”是不可分割、相辅相成的.“知识”是“能力”的基础，对知识的理解和运用过程就是能力的培养和训练的过程.对物理基础知识的深度理解是解题能力提升的基础.物理学习要“知其然” ,更要“知其所以然”，解题才更容易找到切入点.在初中电路故障问题的备考中关于电压表、电流表相关知识的准确、深刻理解就是解题时能否快速找准切入点的关键.因而，在教学中我们要引导学生深刻认识以下几条基本常识.

(1)用电压表测电压时，一定要有电流通过电压表，才能使其内部元件工作，从而(指针偏转)显示待测数值(如与其并联的待测电路两端的电压).

(2)一般情况下，初中物理中涉及的直流电源电压认为不变；电源本身没有电阻.

(3)电流表内阻很小(在其所在位置)可视为一段导线，电压表内阻很大其所在位置可视为断路.电流表串联进电路后对电路无影响(电路电阻不增加).

(4)用电压表测量电源电压时，由于电压表电阻(值)较大，流过其的电流较小故可视为无电流通过(即i=0).

(5)当把电压表“直接”(含串一个小灯泡或串一电流表或滑线变阻器)与电源串联时，根据串联电路分压规律，它几乎分到电源的全部电压，示数接近电源电压(也即此时小灯泡、电流表、滑线变阻器相对于电压表可视为一段电线).

(6)将电压表和电流表串联后直接接在电源两极上,由于理想电压表内阻为无穷大,理想电流表内阻为无穷小.串联后,串联电阻为无穷大,所以此时可理解为电流表没有示数(即i=0)，电压表显示(即测试)的电压值u为电源电压(值).

(7)电压表指针偏转明显，说明与其并联的电路有电流通过.

(8)用电压表判断电路故障，把电压表并联到电路中某两点之间，若电压表示数不为零，则此时与其串联的那部分电路(原电路另一部分与其并联)的干路有电流通过(即线路完好).

(9)用电压表测量有电流通过的部分电路时，若电压表示数为零，则该部分电路电阻为零(或被短路)，否则示数不为零(有电压降)；而用电压表测量无电流通过的部分电路时，若电压表示数为零，则该部分电路与电源断开(说明至少其他串联部分电路断开)，若电压表示数不为零，则该部分电路断开，其他串联部分电路正常.

3 求解电路故障问题的基本步骤

拉姆说：你可以从别人那里得来思想，你的思想方法，即熔铸思想的模子却必须是你自己的.对电路故障问题的求解我们只要掌握一定的方法，按照步骤多加练习(巩固)，就能做到有备无患、临阵不慌.具体步骤为：首先摸清电路(串并联)结构；其次查看各电表测量的是哪部分电路的物理量；再次根据故障现象结合基本常识大致判断故障类型(短路还是断路)；最后再具体根据故障特点及表现结合题肢(即选项)利用排除法得出答案.

4 近三年全国各地中考物理题中的电路故障真题解析

现以5道近三年全国各地中考物理题中的电路故障题为例进行解析，希望对大家掌握这类问题的求解起到抛砖引玉的作用.

例1(2019年·凉山)如图1所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一个电压表分别并联接到ab、bc、ac两点，灯L1，L2均不发光，且电压表无示数，再用电压表并联接到dc两点时,灯L1，L2均不发光，但电压表指针有明显偏转,由此判定电路的故障可能是( ).

图1

A.L1断路 B.L2断路

C.L1短路D.L2短路

解析本电路为串联电路，由“两灯均不发光”初步分析电路故障为断路.由“用一个电压表分别并联接到ac两点，灯L1，L2均不发光，且电压表无示数”可知测量时与ac串联部分存在断路故障；而由“用电压表并联接到dc两点时,灯L1，L2均不发光，但电压表指针有明显偏转”进一步可知L2断路.

例2(2019年·襄阳)在如图2所示的电路中，电源电压保持不变.闭合开关S，电路正常工作.过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大，则下列判断中正确的是( ).

图2

A．可能是灯L断路，电流表的示数变小

B．可能是电阻R短路，电压表的示数变大

C．可能是灯L短路，电压表的示数变大

D．可能是电阻R断路，电流表的示数变小

解析电路为串联电路，解题关键抓住“两个电表中只有一个电表的示数变大”.若灯L断路，则两表示数均变小(均变为0)，排除A选项；若灯L短路则两表示数均变大(与题述不符)，排除C选项.若电阻R短路，则电压表的示数变为0，电流表示数增大，排除B选项；若电阻R断路，则电压表的示数变大且接近电源电压(电压表内阻较大，灯L新分得的电压变小)，电流表示数变小(几乎为零，因为电压表内阻较大)，符合题意，故选D.

例3(2019年·攀枝花)如图3所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数.一段时间后，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零.若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数.造成此现象的原因可能是( ).

图3

A．甲灯短路 B．甲灯断路

C．乙灯断路 D．丙灯断路

解析三只灯泡串联，电压表测量乙灯两端电压，电流表测量电路电流.本题解题突破口为“若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数”.若发生短路则电流不为零电路还有灯泡发光，故排除A选项.初步判断故障类型为断路.若为乙灯断路则(互换灯泡前)电压表示数不为零，与题意不符，故排除C选项.再结合“若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数”可知故障为甲灯断路，故选B.本题求解(D选项的排除)也体现了从“变”与“不变”中寻找解题突破口是一项重要解题技巧.从“不变中抓变” “变中抓不变”找解决问题的突破口是重要的物理解题方法之一.考生平时要多加练习、意会并掌握这一技巧.

例4(2020年·襄阳)在图4所示的电路中，闭合电键S，两个灯泡均不亮，电流表无示数,两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障分析可能是( ).

A．L2短路 B．L2断路

C．L1短路 D．L1断路

解析电路中L1、L2串联，由“两个灯泡均不亮，电流表无示数”可知故障类型为断路.具体分析，若为L2断路，则灯泡L1和电压表V1被电流表短路，电压表V1不可能有示数，与题意不符，故为L1断路(即选D).对本题(灯泡L1断路时)电流表、灯泡L2分别和电压表V2、电压表V1串联后再并联(电流表和灯泡L2的电阻较两电压表的电阻可忽略)，故两个电压表的示数相等(均为电源电压).

例5(2020年·巴中) 如图5所示，电源电压不变，闭合开关，两灯正常发光，电压表和电流表都有示数.一段时间之后，一个电表示数变小，另一个不变，则故障可能是( ).

图5

A．L1开路 B．L1短路

C．L2开路 D．L2短路

解析L1和L2并联，由“一段时间之后，一个电表示数变小，另一个不变”可知必然是电流表示数变小，因为若为电压表示数变小，则必然是电压表被短路(此时L1或L2短路)，电流表示数字不可能不变(变为无限大或零).因此故障类型为断路，若L2断路则电流表示数无变化(不符题意)；实为L1断路，此时电流表无电流通过(即变小)，电压表示数仍为电源电压(即不变).所以本题选A.

以上是我个人关于中考物理电路故障问题备考工作的三点思考，不求面面俱到，只求能窥见一斑，不求醍醐灌顶,只期学生有所启发，若此，足矣!