初中物理电路故障问题分析技巧

刘松波

【摘要】电路故障问题是电学问题中的一大难点，失分率较高，同时它也是中考中常考的一类题型.因此，掌握电路故障问题的分析技巧是极其重要的.本文结合实例，梳理两种基本电路故障问题的解题技巧，以供读者参考.

【关键词】初中物理；电路故障；解题技巧

1 电路故障技巧分析

1.1 串联电路

在串联电路中，一般根据电压表的示数来判断故障的部位，并且结合相关现象判断是断路还是短路.

若电流表没有示数可能是电路中发生了短路.当发生断路故障时，断路处的故障可以看作是一个无穷大的电阻，所以发生断路部分的电路部分两端用电压表可以测出电压，而没有故障的部分则是没有电压的.

1.2 并联电路

并联电路因为其各支路电压相等的特性，所以相对于串联电路的故障分析要较为简单.在并联电路中，一般不会考虑短路故障，因为一旦某一条支路短路了，那么其他所有的支路就会同时被短路，这很容易看出.所以在解答有关并联电路的问题时，可以先分析断路故障，找到发生故障的电器元件即可.

2 典例分析

例1 如图1所示，闭合开关S，灯L变亮，电表均有示数，一段时间后，电压表的示数变小，则电路中可能出现的故障是.

解 分析电路的连接方式可知，此电路为串联电路.

观察题目条件，此题并没有给出电流表示数的变化情况，这就说明此题存在着两种情况：一是电流表有示数；二是电流表无示数.

当电流表有示数时，对于串联电路来说，一般都是出现了断路故障.断路处可视为电阻无限大，所以电压全部在断路处，其他地方没有电压.

结合题目中“电压表的示数变小”的条件，所以此时电压表应该是没有示数的，也就说明电压表的测量对象R两端是没有电压的，所以电路故障是电阻R发生了短路.

例2 如图2所示，闭合开关S，电表均有示数，若在某一时刻电路出现故障，电压表的示数变大，电流表示数变小，则可能的故障是（  ）

（A）R1短路.  （B）R1断路.

（C）R2短路.（D）R2断路.

解 分析图2的电路可知，此电路为串联电路.

电流表在此时没有示数，则此时电路是断路故障.

电压表有示数，电压表测量的对象是电阻R1，所以发生断路故障的就是R1.

例3 如圖3所示的电路中，电源电压是恒定的，闭合开关S，灯L1、L2都开始发光，过了一段时间，其中的一盏灯突然熄灭了，观察此时电表的读数，电压表有示数，而电流表则没有示数，则可能的电路故障是（  ）

（A）L1短路.（B）L1断路.

（C）L2短路.（D）L2断路.

解 分析电路可知此电路为并联电路.

由题目条件“其中的一盏灯突然熄灭了”，根据并联电路的特点，优先考虑断路.

电压表此时是有示数的，说明此时并不是短路，验证了电路就是发生了断路故障.

而电流表没有示数，所以必定是电流表所在的支路断路.

则发生断路故障的是L2.

例4 如图4所示，电路中电源电压恒定，当闭合开关S后，两个灯泡都没有发光，同时电流表指针没有发生转动，而电压表则是有转动，则该电路可能的故障是（  ）

（A）灯泡L1断路.

（B）灯泡L1短路.

（C）灯泡L2断路.

（D）电流表断路，且灯泡L1和L2的灯丝都断了.

解 分析可知此电路为串联电路.

在串联电路中，如电路短路，则会出现灯泡一个亮一个不亮的情况，而这与题目中的现象是不同的.

若电压表有示数，同时电压表接在灯泡L1的两端，所以是灯泡L1断路；

而若电压表和电流表都没有示数，则一定是灯泡L2断路.

则此题的正确选项为（A）.

3 规律总结

无论是并联电路还是串联电路，电表故障的原因几乎是不变的，电压表没示数代表着电压表处存在短路，电流表没示数则一般是短路.之后根据电路中电流的流向以及电压的情况就可以判断出电路的具体故障.

对于电路情况较为复杂的题型，也无需慌乱，只需要根据“总－分－总”的研究准则，将电路进行分块，辨清每一部分的故障情况，之后再总体分析，就可以得到答案.同时还要掌握一些常见的电路故障排除方法，以应对不同的题型.

试触法：当怀疑某个支路中有开路故障时，可将该支路的两个端点分别与电流表相连接，然后闭合开关，用干电池与之相接.如果电路正常，就会通过电流表的示数显示出来.如果电流表的示数为零，说明该支路中有开路故障.这时可逐段检测该支路中的各个元件.  电压表检测法：将电压表分别与各用电器并联，同时将开关逐一断开，观察电压表示数的变化情况.若断开某支路时，电压表示数不变，则该支路有开路故障；若电压表示数有变化，则该支路是通路，故障在该支路的两个端点之间的各元件上.  导线检测法：若用电器的两接线柱之间断路，可用一根好的导线分别连接用电器的两个接线柱，然后用开关来控制导线的通断.如果电路正常，就会通过电流表的示数显示出来.如果电流表的示数为零，说明该支路中有开路故障；如果电流表的示数较大且不为零，说明该支路中有短路故障.

4 结语

对于电路故障问题，只有做到知己知彼，灵活分析电路的走向和各个电表、元件发挥的作用，才能在解题时灵活自如.这就要求同学们在平时的学习中多加总结，结合实际，最好是利用一些实验现象来加深自己对电路故障的理解.