穆 春
(宿遷市泗洪縣洪翔中學(xué),江蘇 宿遷 223900)
電路故障的判斷或檢測(cè)是中考最常見(jiàn)的題型,是中考中的高頻考點(diǎn),特別是在選擇題、實(shí)驗(yàn)題中。所謂電路故障,是指電路連接完成通電時(shí),整個(gè)電路或部分電路不能工作。產(chǎn)生的主要原因有:電路元件內(nèi)部斷路、短路,接觸不良或?qū)Ь€(xiàn)內(nèi)部斷裂等。
如圖1電路:伏安法測(cè)量小燈泡的電阻(或電功率)。
問(wèn)題1:如果小燈泡斷路,其它部分完好,閉合開(kāi)關(guān)后,你將會(huì)看到什么現(xiàn)象?
解析 小燈泡斷路,此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中,由于電壓表的電阻很大,使電路中的電流很小,相當(dāng)于斷路,電流表示數(shù)幾乎為零,小燈泡不亮,而電壓表有示數(shù),且接近電源電壓。
答案 燈不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù)。
問(wèn)題2:如果小燈泡短路,其它部分完好,閉合開(kāi)關(guān)后,你將會(huì)看到什么現(xiàn)象?
解析 小燈泡短路,相當(dāng)于電壓表并聯(lián)在一段導(dǎo)線(xiàn)的兩端,沒(méi)有電流通過(guò)小燈泡,小燈泡不亮,電流表有示數(shù),但導(dǎo)線(xiàn)的電阻很小,幾乎為零,根據(jù)U=IR,電壓為零,電壓表無(wú)示數(shù)。
答案 燈不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。
問(wèn)題3:如果滑動(dòng)變阻器斷路,其它部分完好,閉合開(kāi)關(guān)后,你將會(huì)看到什么現(xiàn)象?
解析 滑動(dòng)變阻器斷路,電路中無(wú)電流,小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),根據(jù)U=IR,電壓為零,電壓表也無(wú)示數(shù)。
答案 燈不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。歸納與總結(jié)
類(lèi)型Ⅰ 根據(jù)電流表、電壓表現(xiàn)象確定電路故障原因
例【2012煙臺(tái)】小明利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)器材,“測(cè)定2.5V小燈泡的功率”。
(2)小明正確連好電路后,閉合開(kāi)關(guān),小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表的示數(shù)為3V。請(qǐng)指出故障的原因。
解析 小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表的示數(shù)為3V,接近電源電壓,說(shuō)明燈泡所在的那段電路發(fā)生斷路。
答案 小燈泡斷路
類(lèi)型Ⅱ 根據(jù)電路故障確定電流表、電壓表出現(xiàn)的現(xiàn)象
例【2011鹽城】如圖3所示,小華做測(cè)量燈泡電功率的實(shí)驗(yàn),所用小燈泡額定電壓為2.5V。
實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開(kāi)關(guān),兩表均有示數(shù),然后將燈泡從燈座中取走,①電流表_____(填“有”或“沒(méi)有”)示數(shù),②電壓表 _____(填“有”或“沒(méi)有”)示數(shù)。
解析 當(dāng)將燈泡從燈座中取走,燈座處斷路,電路中沒(méi)有電流,電流表沒(méi)有示數(shù),此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中,相當(dāng)于測(cè)電源電壓,故電壓表有示數(shù)。
答案 ①?zèng)]有 ②有
如圖4電路:串聯(lián)電路
問(wèn)題4:當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)兩燈都亮,如果一段時(shí)間后只有一盞燈亮,這是出現(xiàn)了什么故障?如果一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮。這又是出現(xiàn)了什么故障?
解析 串聯(lián)電路中,剛開(kāi)始兩燈都亮,后來(lái)只有一盞燈亮,說(shuō)明不亮的那盞燈可能短路;所有燈都不亮了,說(shuō)明電路中存在斷路現(xiàn)象。那么,如何檢測(cè)呢?
類(lèi)型Ⅰ 用外加導(dǎo)線(xiàn)(電流表、燈泡)檢測(cè)故障
例 如圖4所示,電源電壓為3V,閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),兩燈都亮,一段時(shí)間后兩燈都不亮,用一段導(dǎo)線(xiàn)的兩端接觸a、b兩點(diǎn)時(shí),兩燈都不亮,接觸b、c兩點(diǎn)時(shí),兩燈都不亮,接觸c、d兩點(diǎn)時(shí),兩燈都亮,故障原因可能是( )
A.開(kāi)關(guān)接觸不良 B.燈 L1斷路
C.燈 L2斷路 D.燈 L2短路
解析 用導(dǎo)線(xiàn)與電路的一部分并聯(lián)就是再搭造一條電流的路徑,若這條路徑搭好后使電路恢復(fù)通路,則與之并聯(lián)的部分就存在斷路。題中導(dǎo)線(xiàn)的兩端分別接觸a、b兩點(diǎn)或b、c兩點(diǎn)時(shí),兩燈都不亮,說(shuō)明a、b兩點(diǎn)間或b、c兩點(diǎn)間沒(méi)有故障,而接觸c、d兩點(diǎn)時(shí),兩燈都亮,則說(shuō)明故障原因是c、d間斷路。
答案 A
歸納與總結(jié)
利用導(dǎo)線(xiàn)(電流表、燈泡)依次與電路中各元件并聯(lián),當(dāng)電路中的其它用電器都能工作時(shí),則與之并聯(lián)的元件出現(xiàn)斷路。
類(lèi)型Ⅱ 用外加電壓表檢測(cè)故障
例 如圖4所示,電源電壓為3V,閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),兩燈都亮,一段時(shí)間后兩燈都不亮。用一個(gè)電壓表檢測(cè)得到的結(jié)果是:Uab=Ubc=0,Uad=Ucd=3V,若故障只有一處,則可能的原因是( )
A.電路 a、b 間斷路 B.電路 b、c 間斷路
C.電路 c、d 間斷路 D.電路 a、d 間斷路
解析 把電壓表分別和逐段兩接線(xiàn)柱之間的部分并聯(lián),若有示數(shù)且比較大(常表述為等于電源電壓),則和電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚娫闯猓?。而題中cd間電壓表有較大讀數(shù)且為3V,說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線(xiàn)柱已經(jīng)和相連的通向電源的部分與電源形成了通路,斷路的部分只能是和電壓表并聯(lián)的c、d部分。
答案 C
歸納與總結(jié)
利用電壓表依次與電路中各元件并聯(lián),電壓表有示數(shù)且比較大時(shí),說(shuō)明電壓表測(cè)的是電源電壓,則與之并聯(lián)的元件出現(xiàn)斷路。
討論5:在家庭電路中,一般會(huì)出現(xiàn)哪些故障?
解析 家庭電路中易出現(xiàn)熔絲熔斷、火線(xiàn)、零線(xiàn)、用電器斷路,或短路。那么,如何檢測(cè)呢?
類(lèi)型Ⅰ 用測(cè)電筆來(lái)檢測(cè)
例 夜里,小明家的三盞燈均正常發(fā)光時(shí),突然三盞燈全部熄滅。經(jīng)檢查保險(xiǎn)絲完好,用測(cè)電筆檢查插座的兩孔,氖管均發(fā)光。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是( )
A.插座處發(fā)生了短路 B.某個(gè)電燈的燈絲燒斷了
C.進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的火線(xiàn)斷了 D.進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的零線(xiàn)斷了
解析 燈不亮但保險(xiǎn)絲完好,說(shuō)明電路沒(méi)有發(fā)生短路現(xiàn)象,只能是某處斷路了;家中的電燈都是相互并聯(lián)的,某個(gè)電燈的燈絲斷了,不可能影響其它燈;用測(cè)電筆檢查插座的兩孔時(shí),氖管均發(fā)光,說(shuō)明插座的兩孔和火線(xiàn)是接通的,故障現(xiàn)象只能是進(jìn)戶(hù)零線(xiàn)斷了。
答案 D
歸納與總結(jié)
使用測(cè)電筆時(shí),手要接觸筆尾的金屬電極,筆尖接觸電線(xiàn)。一般來(lái)說(shuō),如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線(xiàn),如果氖管不發(fā)光,表示接觸的是零線(xiàn)。
若火線(xiàn)、零線(xiàn)同時(shí)發(fā)光,則進(jìn)戶(hù)零線(xiàn)斷路;若火線(xiàn)、零線(xiàn)都不發(fā)光,則進(jìn)戶(hù)火線(xiàn)斷路。
類(lèi)型Ⅱ 用校驗(yàn)燈來(lái)檢測(cè)
例 電工師傅常用一只標(biāo)有“220V 40W”的燈泡L0(校驗(yàn)燈泡)取代保險(xiǎn)絲來(lái)檢查新安裝的照明電路中每個(gè)支路的情況,如圖所示。當(dāng)只閉合S、S1時(shí),L0不亮;當(dāng)只閉合S、S2時(shí),L0和L2都呈暗紅色;當(dāng)只閉合S、S3時(shí),L0正常發(fā)光。由此可以判斷( )
A.L1所在的支路短路 B.L2所在的支路斷路
C.L3所在的支路短路 D.各支路均完好
解析 將“校驗(yàn)燈”接在保險(xiǎn)絲的兩個(gè)接線(xiàn)柱上,是相當(dāng)于把此燈串聯(lián)入電路中,它會(huì)有三種狀態(tài):“校驗(yàn)燈”不發(fā)光說(shuō)明該支路斷路;“校驗(yàn)燈”發(fā)光不正常(暗紅色)說(shuō)明該支路工作正常;“校驗(yàn)燈”恰能正常發(fā)光,說(shuō)明該支路短路。
答案 C
歸納與總結(jié)
家庭電路中各用電器都是并聯(lián),若某處發(fā)生短路故障,則干路電流迅速增大,熔絲立即被熔斷,常用校驗(yàn)燈來(lái)查找。
方法是:斷開(kāi)所有用電器的開(kāi)關(guān),用一個(gè)普通的白熾燈泡取代熔絲,閉合總開(kāi)關(guān),然后逐個(gè)閉合各用電器的開(kāi)關(guān),若校驗(yàn)燈發(fā)出暗紅色的光(不正常發(fā)光),則該電路正常;若校驗(yàn)燈正常發(fā)光,則該支路短路;若校驗(yàn)燈不發(fā)光,則該支路斷路。
中考題賞析
1.【2012泰安】在如圖a所示的電路中,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電流表的指針幾乎指在零刻度線(xiàn),電壓表指針則有明顯偏轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查除小燈泡外,其余器材的連接良好,造成這種情況的原因可能是( )
A.燈泡 L2短路 B.燈泡 L2斷路
C.燈泡L1斷路 D.兩個(gè)燈泡都斷路
2.【2012宿遷】如圖b,電源電壓不變,兩只電表均完好.開(kāi)關(guān)S閉合后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),若電路中只有一個(gè)燈泡出現(xiàn)了故障,則可能是( )
A.電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈泡L1短路
B.電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈泡L1斷路
C.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈泡L2短路
D.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈泡L2斷路
3.【2012泰州】如圖c所示電路,開(kāi)關(guān)閉合時(shí)觀(guān)察到:L1和L2兩燈均不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是( )
A.L1斷路 B.L2斷路
C.電流表斷路 D.電流表短路
4.【2012連云港】小剛要測(cè)量一個(gè)電阻Rx的阻值,現(xiàn)只找到如下器材:一個(gè)電壓不變的電源.三個(gè)阻值已知的定值電阻(R1=10Ω、R2=20Ω、R3=40Ω),一個(gè)表盤(pán)數(shù)字已經(jīng)模糊(但刻度清晰)的電壓表,兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2,導(dǎo)線(xiàn)若干。小剛要用這些器材測(cè)量Rx的阻值。
(1)他先將定值電阻R1接人其設(shè)計(jì)的圖d所示電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)閉合S1、斷開(kāi)S2時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),經(jīng)檢查電壓表、電源均正常,且只有一處故障,下面列出的故障原因中,你認(rèn)為可能的是___。(填寫(xiě)序號(hào))
A.Rx斷路 B.Rx短路 C.R1短路
5.【2012揚(yáng)州】如表格中電路圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮,其中一個(gè)燈損壞,現(xiàn)提供導(dǎo)線(xiàn)、電壓表,請(qǐng)選用上述器材進(jìn)行檢測(cè)。
參考答案:1.B 2.B 3.A 4.B 5.讓電壓表與L1并聯(lián),若電壓表有示數(shù),則L1斷路,若電壓表無(wú)示數(shù),則L2斷路;或讓導(dǎo)線(xiàn)與L1并聯(lián),若L2亮,則L1斷路,若L2不亮,則L2斷路。