根據(jù)給定現(xiàn)象判斷電路的故障這種情形比較常見,也是同學(xué)們的薄弱環(huán)節(jié),隨著創(chuàng)新實踐能力的要求進(jìn)一步提高,類似的考查還會加強(qiáng)。電路故障有什么特點?怎樣判斷?現(xiàn)舉例分析如下:
一.認(rèn)清電路故障的特點 1.短路引起的電路故障 (1)故障判斷 例1:如圖1所示,L1.L2串聯(lián),閉和開關(guān),只有 一盞燈亮,電壓表有示數(shù),判斷故障在哪里?若其他條 件不變,電壓表示數(shù)呢? 解析:L1.L2串聯(lián),串聯(lián)電路中只有一條電流路徑, 現(xiàn)在只有一盞燈亮,說明這是屬于局部短路問題,而不 會是斷路。因串聯(lián)電路中只要一處斷開,整個電路的用電器 將不工作。又因為電壓表有示數(shù),說明L2短路。若其他條件不變,只是電壓表無示數(shù),說明L1被短路,電壓表同時被短路,所以電壓表無示數(shù)。 (2)故障特點 電路中某處發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過而這段電路電壓為零。 2.斷路引起的電路故障 (1).故障判斷 例2:如圖2所示,L1.L2串聯(lián),閉合開關(guān), L1.L2均不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示 數(shù),判斷故障可能在哪里?若其他條件相同, 電壓表無示數(shù)呢? 解析:L1.L2串聯(lián),閉合開關(guān),兩燈均不亮,電流表 無示數(shù),說明屬于開路問題 ,又因為電壓表有示數(shù), 表示電壓表接線外的電路是通路,說明L2的燈絲是好的, 故判斷L1的燈絲斷了。若其他條件相同,電壓表無示數(shù),說明電壓表與電路不連通,故判斷L2的燈絲斷了或電流表壞了。 (2).故障特點 電路中發(fā)生斷路,表現(xiàn)為電源電壓不會為零,而電路的電流為零。若外電路中有某兩點之間的電壓值不為零,則這兩點之間斷開,而這兩點與電源的正、負(fù)極之間的聯(lián)結(jié)部分無斷開點。 二.“兩表”在電路中的特點及應(yīng)用 1. 基本特點 例3.如圖3所示電路,閉合開關(guān),兩只燈泡都不亮, 且電流表和電壓表的指針都不動,現(xiàn)將兩燈泡L1和L2的 位置對調(diào),再次閉合開關(guān)時,發(fā)現(xiàn)兩只燈泡仍不亮,電流 表指針仍不動,但電壓表的指針卻有了明顯的偏轉(zhuǎn),該電 路的故障可能是: A. 從a點經(jīng)電流表到開關(guān)這段電路中出現(xiàn)斷路 B. 燈泡L1的燈絲斷了 C. 燈泡L2的燈絲斷了 D . 電流表和兩個燈泡都壞了 解析:閉合開關(guān)兩燈都不亮且電流表和電壓表的指針都不動,說明電路中有斷路,且可以判定是在燈L2、電流表○A和開關(guān)S三處之中;將兩燈L1和L2的位置對調(diào),閉和開關(guān)兩燈仍不亮,電流表指針仍然不動,電壓表的指針有偏轉(zhuǎn),說明燈L1、電流表○A、開關(guān)S處所在電路無斷路;燈L1、L2不亮說明燈L1、燈L2構(gòu)成回路中有斷路。既然燈L1、電流表○A是完好的,就說明燈L2處發(fā)生了斷路,根據(jù)上述分析,電路的故障應(yīng)是燈泡L2的燈絲斷了,正確選項為C。 評注:由于電流表內(nèi)阻很小,電流表只有串聯(lián)在被測電路中時(相當(dāng)于導(dǎo)線)才能測量電路中的電流;電壓表內(nèi)阻很大(相當(dāng)于斷路),電壓表只有并聯(lián)在被測電路中才能測量電壓。在電路中,如果電流表指針幾乎不動,而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),故障的原因就在與電壓表并聯(lián)的那段電路中某處一定發(fā)生了斷路;如果電流表有示數(shù),而電壓表無示數(shù),則表明那段電路中發(fā)生了短路。 2. 用電壓表檢測電路故障 例4.電學(xué)實驗中遇到斷路時,時常用電壓表來檢測。 某同學(xué)連接了如圖4所示的電路,電源電壓為6V,閉合 開關(guān)S后,燈L不亮。這時用電壓表測得a、b兩點間, b、c兩點間的電壓均為零,而a、d間和b、d間的電壓 均為6V,這些現(xiàn)象說明: A.電源接線柱接觸不良 B.開關(guān)的觸片與接線柱接觸不良 C.變阻器R某處斷開 D.電燈L的燈絲斷了 解析:閉合開關(guān)后,電燈L不亮,說明電路出現(xiàn)斷路故障。用電壓表測得Uad=6V,為電源電壓,說明a點和d點到電源正負(fù)極之間的電路是相通的,沒有出現(xiàn)斷路故障,故選項A可以排除。Ubd=6V,說明b點和d點到電源正負(fù)極之間的電路也是相通的,選項B也可以排除。如果燈L的燈絲斷了,變阻器R正常,則c點到電源負(fù)極之間的電路應(yīng)該是相通的,用電壓表測b、c點間的電壓就應(yīng)該是電源電壓6V,而實際測得b、c間的電壓為0,說明上述假設(shè)是不成立的。故正確結(jié)論應(yīng)該是變阻器R某處斷開。所以正確選項為C。 3. 用電流表檢測電路故障 例5.如圖5所示電路中,a、b、c、d為四個 接線柱,閉合開關(guān)S后電燈L不亮,已經(jīng)確定是 由于燈泡處發(fā)生開路或短路引起的,在不能拆開 電路的情況下,請你用一只電流表對電路故障進(jìn) 行判斷。 解析:可將電流表接入b、c之間,與燈泡L 并聯(lián),在閉合開關(guān)S后,若電流表有示數(shù),則燈 泡L開路;若電流表無示數(shù),則燈泡短路 |
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