当前位置:首页>>初中物理>>教师中心>>同步教学资源>>测试评价>>九年级全一册>>第十五章 电流和电路

  一、短路与断路现象分析

 

  电路故障类型,主要有两种,短路和断路。

 

  短路,又分为电源短路和用电器短路两种。

 

  1、电源短路,指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。导致电路中电流过大,从而烧坏电源。这种情况是绝对不允许的。

 

  电源短路,如图两种情况,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。

 

    

 

  2、用电器短路,指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不起作用,这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。这种情况一般不会造成较大的破坏。

 

 

  用电器短路,从实验的角度给学生做如图所示的实验,学生观察到:闭合开关,灯泡L1L2发光,当用一根导线并接到AB两点之间,灯泡L2熄灭,灯泡L1变亮。事实告诉同学们,此时灯泡L2中没有电流流过,电流从电源正极流到A点后,只经过导线流到B点,再流过L1,回到电源负极。

 

  将这一现象上升到理论就是:从同一起点A到同一终点B,如果存在多条可能的通路,但其中有一条是导线,则电流只流经导线,不通过其他任一通路。这种现象表现出了自然界“最经济的原理”。

 

  断路,指电路断开的情况,可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。

 

  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:

 

 

  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、判断故障的方法

 

  使用电压表、电流表、小灯泡、导线等都可以判断故障所在,以下举例说明。

 

  方法一、电压表检测法

 

  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

 

  Cde间出现断路

 

  Def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,等效于开路,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ad两点与电源两极相连的电路某处断开,,说明故障在de两点之间且为断路。选择C

 

  方法二、导线检测法

 

  2 06大连)如图所示,闭合开关S时,灯泡L1L2都不亮,用一根导线的两端接触ab两点时两灯都不亮;接触bc两点时,两灯都不亮;接触cd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,灯泡L1L2都不亮,说明电路发生断路故障。用一根导线的两端接触ab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bc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cd两点时,两灯都亮,排除灯泡故障,说明开关S断路,故选D

 

  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、典型练习题

 

  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

 

  (以上3道练习题的答案分别是:BAD

    
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