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1、欧姆定律专题八 串并联电路故障分析小贴士电路故障的判断在对电路故障进行分析时，一般是通过对灯泡的亮暗，电流表、电压表示数的有无及其变化等现象来分析推理，一般来讲，电路故障主要表现为：(1)电路断路电路不通直接现象：灯泡不亮;电流表无示数;电压表示数为零;电压表示数接近电源电压;断开处一端能使测点笔氖管发光,另一端不能使其发光. (2)电路短路电路仍通直接现象：灯泡可能仍亮（灯泡未被短路）;灯泡可能不亮（灯泡被短路）;电流表有示数;电压表可能有示数（和电压表并联部分无短路而断路）;电压表示数可能为零（和电压表并联部分无断路而短路）；短路处任意点均能使测电笔氖管发光.根据近几年中考物理中出现的电路
2、故障，总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法：“症状”1： 用电器不工作。诊断：（1）若题中电路是串联电路，看其它用电器能否工作，如果所有用电器均不能工作，说明可能某处发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器被短路了。（2）若题中电路是并联电路，如果所有用电器均不工作，说明干路发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器所在的支路断路。“症状”2： 电压表示数为零。诊断：（1）电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路；（2）电压表的两接线柱间被短路。“症状”3： 电流表示数为零。诊断：（1）电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。（2）电流表所在电路电阻非常大，导致电流过小
3、，电流表的指针几乎不动（如有电压表串联在电路中）。（3）电流表被短路。“症状”4： 电流表被烧坏。诊断：（1）电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路，即发生了短路。（2）电流表选用的量程不当。归纳：串联电路中，断路部位的电压等于电源电压，其它完好部位两端电压为0V.串联电路中，短路部位的电压等于0V，其它完好部位两端有电压，且电压之和等于电源电压。不管“短路、断路”成因是多么复杂，其实质却很简单，我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小，相当于一根导线，“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键。在分析中用导线代替“短路”的用电器，用断开的电键代替“断路”的用电器，往往会收到
4、意想不到的效果。形成故障的原因很多，比如“短路”有可能是用电器两个接线柱碰线造成，也可能是电流过大导致某些用电器内部击穿，电阻为零；“断路”有可能是导线与用电器接触不良造成，也可能是电流过大将用电器某些部分烧断造成。要诀：电压表电阻无穷大电流表电阻近似零电路短路时两端电压等于零电路断路时（只要一个断点）两端的电压为电源电压故障电路的分析与判断故障现象及现象：A电路故障一般有两种情况：即短路和断路B当电路出现短路时，主要有以下的现象：a电路中仍有电流；b被短路的电器不工作；c与之串联的电器工作电流增大；d被短路部分电压为零 当电路出现断路时，主要有以下的现象：a被断路部分无电流；b被断路部分有电
5、压（如果电路较简单一般此电压会等于电源的输出电压）电路故障测试方法A测试故障类型电流表法若电路断路，电流表串接在该支路中时表现为：示数为“0”或几乎为“0”若电路短路，电流表串接在电路中表现为示数较大或超出量程B测试故障所在电压表法若电路断路，由于电流I=0，所以当电阻R为有限值时（即不是断开处），根据欧姆定律U=IR得U=0，所以根据串联电路的特点，得到断开处的电压U0，即当电压表并联在断开处时电表有示数被短路处由于R0，则有U=IR得U0，即当电压表并联在被短接的两端时电表无示数C在日常生活中还有一种常用的测电压的方法：用测电笔测试一导线，若氖管发光则有电压（火线），若氖管不发光则无电压一
6、.流程图法判断串联电路故障 关键词：串联电路故障 流程图在中考中，有关串联电路的故障判断是历年考试的热点之一，但是学生如何对串联电路的故障性质和故障位置做出正确的分析判断却非常困难。本文将介绍一种流程图来解决此类问题。（一） 基本分析思路AVL1L2S图 1AB一、 如图1是正常串联电路,其中A、B为电压表的两个节点，当开关S闭合后:工作用电器数量:所有用电器都工作; 有示数且为0AI=U/(R1+R2) U/R1； 有示数且为0V U1 U。二、如图2、图3、图3和图4是有故障的串联电路。情景一如图2所示，当开关S闭合后电压表节点之外发生短路时：工作用电器数量:只有部分电器工作; 有示数且为
7、I= U/R1，与正常电路比较其示数变大； 有示数且为电源电压U，与正常电路比较其示数变大。AV 内S图 3AB内L1L2AV 内S图 2AB内L1L2情景二如图3所示，当开关S闭合后电压表节点之外发生断路时：工作用电器数量:无; 无示数即为0A，与正常电路比较其示数变小； 无示数即为0V，与正常电路比较其示数变小。情景三如图4所示，当开关S闭合后电压表节点之内发生短路时：工作用电器数量:只有部分电器工作;有示数且为I= U/R2，与正常电路比较其示数变大；无示数即为0V，与正常电路比较其示数变小。AV 内S图 5AB内L1L2AV 内S图 4AB内L1L2情景四如图5所示，当开关S闭合后电压
8、表节点之内发生断路时：工作用电器数量:无; 无示数即为0A，与正常电路比较其示数变小； 有示数且为电源电压U，与正常电路比较其示数变大。通过以上四种故障电路：综合可知，根据用电器工作的数量有无或者电流表的示数有无及其变化情况是判断故障电路性质是短路还是断路的两种途径；根据电压表示数的有无及其变化情况来判断故障电路位置是在电压表节点之内还是之外。（二） 串联电路故障判断：流程图法工作用电器数量有（部分）无电示数短路A断路变大变小故障性质示数内外有(变大)无(变小)外内有(变大)无(变小)故障位置在节点之（三） 典例剖析例:（2007 兰州）如图6所示电路中，L1、L2是两盏完全相同的灯泡。闭合电
9、键后，L1、L2均正常发光，过了一会儿突然两灯同时熄灭。检查时发现：若用一根导线先后连接电键的两端和电阻R的两端，电路均无变化，两灯仍然不亮。若用电压表测L2两端b、c两点间的电压，电压表的示数明显高于L2的额定电压。据此可以判断 （ )图 6 AL1的灯丝断了 BL2的灯丝断了 C电键接触不良 D电阻R损坏了 解析: 突然两灯同时熄灭,说明工作的的用电器的数量无,则故障电路性质是断路; 电压表测L2两端b、c两点间的电压，电压表的示数明显高于L2的额定电压,说明b、c两点为电压表的两节点且电压表的示数有且变大,因此断路在节点之内,即b、c两点间的电灯L2的灯丝断了。（四） 方法分析电路故障形
10、式多种多样，但归根到底，其物理实质只有短路和断路两种情况。对于串联电路的故障判断，在电表自身无故障的情况下采用流程图法可知，利用工作用电器的数量或电流表的示数状况是判断电路故障性质的两种最佳方法，根据电压表的示数状况是判断电路故障位置的的良好途径。（五） 练习1 如图7所示，电源电压为6V，闭合开关S后，发现两灯均不亮，仔细检查发现灯泡L2的灯丝断了，其它部分均正常。这时若用电压表测a、b两点间的电压，示数为 V，测b、c两点间的电压，示数为 V。图8L1L2图72如图8是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数则故障原因可能
11、是 （ ）AL1断路 BL1短路 CL2断路 DL2短路 2如图9所示，闭合开关S时，灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯都不亮；接触C、d两点时，两灯都亮。则 （ ）A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路 D.开关S断路图9图10 7如图10所示，闭合开关S后，L1和L2两盏电灯都不亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针明显偏转，该电路的故障可能是 ( )A、L1灯丝断了 B、L2灯丝断了 C、电流表损坏 D、L2灯炮处短路8如图11所示电路，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光过了一会儿，两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表
12、的示数均变为零如果电路只有一处故障，则故障可能是( ) A电灯L1断路 B电灯L2断路 C电灯L1短路 D电灯L2短路图11图13图129图12为某同学测定电阻的电路图，如果他在操作中不慎将两电表位置对调了一下，则开关闭合后 （ ） A电流表、电压表均被烧坏 B电流表烧坏，电压表示数为零 C电流表示数几乎为零，电压表有示数 D电流表有示数，电压表示数为零10如图13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，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是 ( )A灯L发生了断路 B灯L发生了短路C电阻R出现断路 D电阻R出现短路11图14所示电路，电源电压为6V闭合开关后，两个小灯泡均不发光，用电压表测得ac与bd两点间的电压均为6V，则故障可能是 ( ) AL1的灯丝断了 BL2的灯丝断了CR的电阻丝断了 D开关接触不良图15图1412.（2009兰州市）如图4所示电路，电流表的量程
