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1、第1页共7页电路故障的种类及判断方法一、电路故障及其种类:1、电路故障:电路连接完成后,闭合开关通电时,发现整个电路或者部分电路无法正常工作的现象叫电路故障;2、电路故障类型,主要有两种,短路和断路。断路原因:元件损坏、接触不良短路:分为电源短路和局部短路两种。 1 电源短路 : 指电流不经过用电器而直接从电源的正极回到负极。电源短路,有如下图两种情况,一种是开关闭合,导线直接接到电源两极上;另一种是开关闭合,电流表直接接到了电源两极上。导致电路中电流过大,从而烧坏电源或者电流表。这两种情况都是绝对不允许的。 2局部短路 : 指的是串联的多个元件(含用电器、电表、开关)中的一个或多个(当然不是
2、全部)在电路中不起作用(无电流通过该元件),这种情况通常是由于接线的原因或者电路发生故障引起的,一般不会造成较大的危害。根据短路元件的不同又分为:用电器短路、电表短路、开关短路几种。注意:在并联电路中,一旦用电器短路,同时就会造成电源短路。3、家庭电路的电路故障:家庭电路的故障是常考的题型之一,家庭电路常见故障有四种:断路、短路、过载和漏电。断路电灯不亮,用电器不工作,表明电路中出现断路。断路时电路中无电流通过,该故障可用测电笔查出。短路短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时,电路中的电阻很小,电流很大,保险丝自动熔断。若保险丝不合适,导线会因发热,温度迅速升高,而引发火灾。过
3、载电路中用电器总功率过大,导致通过导线的总电流大于导线规定的安全电流值。出现这种情况轻者导致用电器实际功率下降;重者导线会因过热而引发火灾。漏电如果导线外层或用电器的绝缘性能下降,则有电流不经用电器而直接“漏”入地下,漏电会造成用电器实际功率下降,也能造成人体触电。使用漏电保护器能预防漏电的发生。例 1 小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮。为了找出故障原因, 小明把台灯插头插入其他插座,发现台灯能正常发光,用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查,发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光,故障原因可能是()A进户线火线上的熔丝烧断B进户线零线断了精选学习资料 - -
4、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页第2页共7页C书桌边的插座与零线断开D书桌边的插座与火线断开点拨: 家庭电路中的两根电线,一根是火线,另一根是零线,它们间的电压是220V。正常情况下,零线与大地之间无电压,火线与大地之间电压是220V。测电笔的氖管只要发光,就表明它接触的是火线。这样可排除选项中的A、D,再根据把台灯插头插入其他插座,台灯能正常发光,可排除B。故选 C。例 2 暑期,徐延同学家新装了一台3kW的空调机,试用了一会儿,家中突然停电,检查发现熔丝断了。导致上述故障的原因可能是( ) A插头和插座接触不良B电路中用电器的总功率
5、过大C空调机内部断路D 控制空调机的开关短路点拨:熔丝断了,只可能有两个原因:短路和过载。选项A、C 都是电路中出现断路,不会造成熔丝熔断。选项D 开关短路,不是电路短路,只会造成开关常闭。选项B中用电器的总功率过大,导致通过熔丝的总电流大于熔丝的熔断电流,使熔丝熔断。答案: B 例 3 小亮在开着空调的书房里复习功课,妈妈在厨房忙着做晚饭,当她把电饭煲的插头插入插座时,家里的空气开关就“跳闸”了,原因可能是电饭煲插头内部发生了() ,导致电路中()过大,引起“跳闸” 。点拨:空气开关在电路中发生短路、过载、欠压(电压过低)等异常情况时能自动切断电路。从本题情况看,空气开关“跳闸”只可能是短路
6、引起的。答案:短路;电流例 4 暑期持续的“桑拿天” ,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,消防车拉着警笛呼啸而出,赶往火灾现场。调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答:(1) “超负荷”是指电路中的()过大(选填“电流”或“电阻”) 。(2)使火灾发生的理论依据是() 。(3)请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施() 。点拨:电线超负荷是生活用语,它实际就是指物理中的过载,是由电路中电流过大引起的。物理中为研究问题的方便,一般忽略导线的电阻,这是一种理想化的方法。但家庭电路中导线的电阻是不能忽
7、略的,当电路中电流过大时,根据发热功率的公式: P =I2R (R 为输电线的电阻) ,单位时间内产生的热量就多,从而引发火灾。要预防这种火灾,就可以从用电器和输电线两个方面考虑。答案: (1) 电流。 (2) 电流越大,根据发热功率的公式:P =I2R (R 为输电线的电阻) ,单位时间内产生的热量就多。 (3)大功率的用电器交叉使用;换用横截面积较大(或较粗)的输电线;做好电路的散热工作。二、电路故障模拟实验如图所示,灯泡L1 和灯泡 L2 串联在电路中,为了帮助同学们理解故障原因,分别做以下四个模拟实验:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
8、- -第 2 页,共 7 页第3页共7页实验一:模拟灯L1 短路的情形,取一根导线并接到L1 的两端,闭合开关,观察到灯L2 发光,且亮度变亮,电流表示数变大,电压表无示数(被短路);实验二:模拟灯L1 断路的情形,将灯L1 从灯座上取下来,闭合开关,观察到灯L2 熄灭,电流表无示数,电压表示数变大,为电源电压;实验三:模拟灯L2 短路的情形,取一根导线并接到L2 的两端,闭合开关,观察到灯L1 亮度变亮,电流表示数变大,电压表示数变大;实验四:模拟灯L2 断路的情形,将灯L2 从灯座上取下来,闭合开关,观察到灯L1 熄灭,电流表无示数,电压表也无示数。三、电路故障的判断方法: 使用电压表、电
9、流表、小灯泡、导线等都可以判断故障所在,检测其它电路故障方法:(一)将完好的用电器与被测电路并联。(针对串联电路中的断路故障)1用电器正常工作。说明:被测电路上发生断路。2用电器不能工作。说明:未测电路上发生断路。(二)用导线与被测电路并联。(针对串联电路)1未测电路正常工作。说明:被测电路上发生断路。2未测电路不能工作。说明:未测电路上发生断路。解析:如右图1 开关 s 闭合时,两灯都不发光,当把导线接AB两点时,若L2 灯发光,说明可能是L1 灯断路,也可能是开关、电源处断路;若 L2 不发光,说明可能是L2 灯断路,也可能是开关电源处断路。同理导线接BC两点时和这类似,只不过是把L2 换
10、成 L1。两灯有一个发光,说明电路中出现了短路。(三)利用电流表1对于电路中原有的电流表示数变化情况分析。(1)示数增大。说明:电路(或支路)中部分用电器被短路。(所有用电器都被短路,则电流表烧毁)(2)示数减小。说明:电路(或支路)中发生断路。电流表坏了。(3)示数不变。说明:除电流表所在支路以外的其它支路上发生断路。(针对并联电路)2将电流表与被测电路并联分析。(针对串联电路)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页第4页共7页(1)有示数。说明:被测电路上发生断路。(2)无示数。说明:未测电路上发生断路。(四)利用电
11、压表。1对于电路中原有的电压表示数变化情况分析。(1)示数增大。说明:未与电压表并联的用电器被短路。(2)示数减小。说明:与电压表并联的被测电路上发生短路。电压表与电源正负极间发生断路。电压表坏了。(3)示数不变。说明:除电压表所在支路以外的其它支路上发生断路。2将电压表与被测电路并联分析。(1)有示数。说明:电压表与电源正负极间是通路的。(2)无示数。说明:与电压表并联的被测电路上发生短路;电压表与电源正负极间发生断路解析:如右图所示的电路中,闭合开关后,若两灯都不发光,电压表示数很大,电流表示数为零,说明是L1 断路。若有一个灯发光,电压表示数为零,电流表有示数,说明是L1 短路。以下举例
12、说明:方法一、电压表检测法例 1在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测。某同学连接了如图1 所示的电路,闭合开关S后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是,则此电路的故障可能是()A开关 S接触不良B小灯泡灯丝断了C d、e 间出现断路De、 f 间出现断路分析:观察电路,灯泡和定值电阻串联,闭合开关S后,发现灯不亮,说明发生断路故障。用电压表测量时,表与被测元件并联,相当于在被测元件旁又使电流有了一条路径。若被测元件通路,由于电压表电阻很大,等效于断路,对电路无影响,其示数为零;若被测元件断路,电流不能从元件通过,只能从电压表通过,因电压表的电阻很大,这个电流很小,灯泡
13、不亮,但电压表有示数,且近似等于电源电压。本题中电压表测得,说明电源可提供3V电压;,说明 a、d两点与电源两极相连的电路某处断开,说明故障在 d、e 两点之间且为断路。选择C。电压表有示数说明:1_ 2_ 方法二、导线检测法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页第5页共7页例 2 ( 06 大连)如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2 都不亮,用一根导线的两端接触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灯断路B 灯断路C灯短路D 开关 S断路分析:闭合开关S时,灯
14、泡 L1、L2 都不亮,说明“无流” ,电路发生断路故障。用一根导线的两端接触 a、b 两点时两灯都不亮,说明断路故障发生在灯L2 和开关上;接触b、c 两点时,两灯都不亮;说明断路故障发生在灯L1 和开关上;接触c、d两点时,两灯都亮,排除灯泡故障,说明开关S 断路,故选 D。注意:电流表、小灯泡的检测法与导线相似,电流表检测时要防止造成电源短路。四、根据现象判断电路故障的口诀:1串联电路中:无流断有压,有流短无压。2并联电路中:独断单支停,一短全局输。3. 家庭电路中:断在明灭间,短在后通点。题组一:(在串联电路中)1、在如图13 所示的电路中,电源电压等于6V,合上开关后电压表示数为6V
15、。经分析得出,电路中可能发生的情况是: _ 。若电压表示数为0V,电路中可能发生的情况是_. 2、在图 19 所示的电路中,当开关K闭合时,灯L1、L2 均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障。他将导线先并接在灯L1 两端时发现灯L2 亮,灯 L1 不亮,然后并接在灯L2 两端时发现两灯均不亮。由此可以判断 ( ) (A) 灯 L1 断路 (B) 灯 L1 短路 (C) 灯 L2 断路 (D) 灯 L2 短路。3、如右图所示电路,有一位同学连好电路后,闭合开关发现灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,电路故障是:A、a、b 间断路 B 、c、d 间断路C、e、f 间断路 D 、e、f 短路
16、4、在图 16 所示的电路中,电源电压不变。闭合开关K后,灯 L1、L2 都发光,段时间后, 其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl 的示数变小, 电压表 V2的示数变大,则产生这一现象的原因是 ( ) (A) 灯 L1 断路。 (B)灯 Ll 短路。(C) 灯 L2 断路。 (D)灯 L2 短路。图 13图 19 图 16精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页第6页共7页5、在如图18 所示的电路图中,当开关K闭合时()A整个电路发生短路。B.电流表示数变小。C.电流表示数不变化。 D. 电流表示数变大。6、如图 4是小文
17、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是AL1断路 BL1短路CL2断路 DL2短路总结一:_ _ 题组二:(在并联电路中)1、如图 2 所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6V,产生这一现象的原因可能是()A灯处短路B灯处短路C灯处断路D灯处断路2、如图 3 所示,当开关S闭合时,发现电流表指针偏转,电压表指针不动。该电路的故障可能是()A灯的接线短路B灯的接线短路C灯的灯丝断了D灯的灯丝断了3在图 4 所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯、都发光。一段时间
18、后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数不变,产生这一现象的原因可能是()A灯短路B灯短路C灯断路D灯断路总结二:_ _ 题组三:家庭电路故障练习:1如图 1 所示,当开关S闭合后,发现电灯L 不亮,用测电笔测试c、d 两点时,氖管都发光,测试a、b 两点时,只有a 点氖管发光,则故障可能是()A 火线与零线短路B a、 d 之间某处断路C b、 c 之间某处断路D 电灯的灯丝断了图 18 图 4 L2L精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页第7页共7页2小明把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭。检查发现保险丝熔断。造成这一故障的原因可能是()A灯座短路 B 插座短路C插头短路D开关短路3中考前,爸爸为了小亮在家有一个舒适的学习和生活环境,新买了一台空调,安装好后,刚开启使用,家里所有用电器都停止了工作,经检查发现保险丝已熔断。(1)试分析保险丝熔断的原因。(2)要使接入空调后,家中所有用电器都能正常工作,该家庭电路应如何改进?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页