王韻潔

初中電學學習過程中，電壓表、電流表在電路中的作用及電路出現(xiàn)故障后電表的變化是學習的難點，結(jié)合自己的學習體會對電壓表和電流表的應用進行了分析，對此難點進行總結(jié)歸納。

電流表電壓表故障短路斷路電壓表和電流表的作用當然是測定電流和電壓，但是在電路中出現(xiàn)電壓表和電流表后，電路會出現(xiàn)一些變化，這時，學習障礙就顯現(xiàn)出來了，我結(jié)合自己的學習體會對電壓表和電流表的應用進行了分析總結(jié)，和大家一起分享。

一、有表電路的識別

電壓表和電流表接入電路中后，由于電流表的內(nèi)阻比較小、電壓表的內(nèi)阻比較大，可以把電壓表所在位置看成是開路，而電流表所在位置看成是一根導線，然后依據(jù)電路的知識，判斷電路的連接方式。在判斷完連接方式后，再依據(jù)電流表和電壓表所在位置確定它們的測量對象。

如圖1中燈泡的連接方式是〓〓〓〓〓，電壓表V1、V2分別測量〓〓〓〓〓、〓〓〓〓〓的電壓。

【分析解答】把電壓表V1、V2看成是開路，甚至可以“抹掉” V1、V2，發(fā)現(xiàn)三個燈泡是串聯(lián)的，再分析電流由ABCDEFG能夠分析出V1 測 AD之間的電壓（即L1和L2電壓之和）、V2 測CF之間的電壓（即L2和L3電壓之和）。

同理，圖2中把電流表看成一根導線，判斷三個燈是并聯(lián)的，再分析電流流過的路徑知道，A1 測總電流，A2測L2和L3電流之和、A3 測L1的電流，A4 測L1和L2電流之和。

【知識說明】

由于初中階段知識的局限，可以認為電壓表內(nèi)阻與用電器或?qū)Ь€相比相對比較大，電流表內(nèi)阻比較小，這樣電壓表所在位置是開路的，電流表所在位置用一根導線代替。

【舉一反三】

1.如圖3所示，開關(guān)S閉合，燈L1、L2是〓〓〓〓〓聯(lián)在電路中的，電壓表V1測〓〓〓〓〓兩端的電壓，電壓表V2測〓〓〓〓〓兩端的電壓。

2.如圖4所示，開關(guān)S閉合，燈L1、L2、L3是〓〓〓〓〓聯(lián)在電路中的，電流表A1測〓〓〓〓〓的電流，電流表A2測〓〓〓〓〓，電流表A3測〓〓〓〓〓。

二、電流表在電路故障中的應用

如圖所示，導線連接良好、開關(guān)和電流表均完好，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表指針不動，其故障原因是〓〓〓〓〓；緊接著斷開開關(guān)S，把BD兩點直接用導線連接，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)超過最大量程，立即切斷電源，其故障原因又是〓〓〓〓〓。

【分析與解答】由于電流表接在AC之間，電流表內(nèi)阻很小，因此燈泡L2、L3被短路，電路為電源、開關(guān)、燈L1和電流表構(gòu)成串聯(lián)電路，閉合開關(guān)S后電流表指針不動，說明串聯(lián)電路中出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，無電流流過電流表，根據(jù)題意，判斷故障是燈泡L1斷路。隨后用導線連接BD兩點，電路變?yōu)椴⒙?lián)，電流表測量燈泡L1和L2的總電流，因為前面已經(jīng)判斷L1斷路，所以電流表測量的是L2的電流，閉合開關(guān)，又發(fā)現(xiàn)電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)超過最大量程，說明測量電路中出現(xiàn)了短路，可確定L2出現(xiàn)短路。

【知識說明】

⑴電流表示數(shù)為零，說明電路中有斷路或者電流表本身接線柱被短接。

⑵電流表示數(shù)迅速偏轉(zhuǎn)超過最大量程說明電路有短路現(xiàn)象或電流表直接接在電源兩端。

三、電壓表在電路故障中的應用

電路故障一般是斷路或者短路，檢查故障的方法有多種，利用電壓表或根據(jù)電路中連接的電壓表判斷故障是最基本的方法之一。判斷的步驟是：首先確定電路是串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián)，以此根據(jù)串聯(lián)或并聯(lián)的特點初步判斷故障是斷路還是短路。然后把電壓表看成是通過了微小電流的儀表，也就是說如果電壓表有示數(shù)，表明一定有微小的電流從電源正極通過了電壓表并流回了電源負極，如果電壓表沒有示數(shù)，表明從電源正極到電壓表正接線柱之間是斷路或電壓表負接線柱到電源負極之間是斷路，這樣就能判斷是什么位置出現(xiàn)了故障。

1.如下圖所示，電源電壓6V不變，閉合開關(guān)S，燈泡都不亮，電流表A示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為6V，判斷故障。

【分析解答】：首先判斷電路是串聯(lián)。然后根據(jù)電流表A示數(shù)為0，判斷是電路出現(xiàn)了斷路，而V有示數(shù)，表明：從電源正極電流表Aab電壓表正接線柱C電源負極之間是通路，說明bL2C之間是斷路。

【知識說明】

⑴電壓表示數(shù)為0，有兩種情況：①除電壓表本身測量電路外，沒有電流從電源流經(jīng)電壓表至電源負極，判斷有斷路現(xiàn)象，根據(jù)電流路徑可以判斷故障所在。②電壓表測量的兩端之間是短路，導致電阻為0，由歐姆定律可知電壓表示數(shù)會為0。

⑵電壓表示數(shù)等于電源電壓，也有兩種情況：①電壓表測量的某段電路兩端之間出現(xiàn)斷路，導致電壓表通過用電器與電源串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可以粗略計算出電壓表幾乎承擔電源全部電壓②電壓表測量的某段電路兩端之間正常，其余電路短路，即其余電路中用電器不分壓。

【舉一反三】

2.如圖5，電源電壓6V不變，閉合開關(guān)S，燈泡都不亮，電流表A示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為0，判斷故障（假設(shè)只有用電器存在故障）。

3.如圖6，電源電壓6V不變，閉合開關(guān)S，只有一個燈泡不亮，電壓表示數(shù)為6V，判斷故障（假設(shè)只有燈泡存在故障）。

【答案】1.串聯(lián)、L2、L1；2.并聯(lián)、總、L1和L2電流之和、L2和L3電流之和；3.R斷路；4.L2短路