Ⅰ 查電路故障的方法
判斷電路故障的五種方法
電路故障判斷是聯系實際的熱點問題,也是中考考查的一個熱點內容。電路故障一般分為短路和斷路兩大類。
分析識別電路故障時,常常要根據電路中出現的各種反常現象(如燈泡不亮,電流表和電壓表示數反常等),分析其發生的各種可能原因,再根據題中給出的其他條件和測試結果等進行綜合分析,確定故障。下面結合例題說明幾種識別電路故障的常用方法:
一、定義判斷法
電路出現的故障通常有兩種情況:一是斷路,即電路在某處斷開。如用電器壞了,或電路連接點接觸不良、導線斷裂等,斷路時電路中無電流。二是短路,若用電器被短路,用電器將不能工作;若電源被短路,電路中的電流會很大,會損壞電源。
例1 如圖1所示,閉合開關S時,L1發光而L2不發光,則原因可能是( )
A.L1斷路 B.L1短路 C.L2短路 D.L2斷路
解析 閉合開關S時,L1發光,表明電路中有電流,電路是通路。從上面分析可以得出這是電路中的部分電路短路故障,由「L1發光而L2不亮」可以很快得出L2短路。
答案 C
二、導線判斷法(用一根導線並聯在電路的兩點間,檢查電路故障)
導線的電阻等於0,將導線接在電路的兩點間,實際是將導線兩點間的用電器短路,讓電流經過導線形成一條通路。這可以用來檢查用電器損壞,而造成了電路斷路的情形。導線與用電器並聯連接,無論用電器正常與否,用電器都不能正常工作。若電路中原來沒有電流,用導線連接某兩點時,電路中有電流了,則故障往往是這兩點之間發生斷路。
例2 如圖2所示,閉合開關S時,燈泡L1、L2都不亮。用一段導線的兩端接觸a、b兩點時,兩燈都不亮;接觸b、c兩點時,兩燈都不亮;接觸c、d兩點時,兩燈都亮。則( )
A.燈L1斷路 B.燈L2斷路 C.燈L2短路 D.開關S斷路
解析 用一段導線並聯在電路的兩點間,實際上將這兩點短路了,接觸c、d兩點時,兩燈都亮,說明c、d兩點間斷路,電流通過導線形成了通路。
答案 D
三、電表判斷法(通過電表示數的變化,判斷電路故障)
電路發生故障,可以用電表判斷:
⑴將電流表連接在電路兩點間,若電流表有示數,說明電流表連接的兩點間存在斷路;若電流表無示數,說明電流表連接的兩點以外的電路存在斷路。
⑵將電壓表連接在電路兩點間,若電壓表有示數,說明電壓表連接的兩點間以外的電路是通路,電壓表連接的兩點之間可能存在斷路;若電壓表無示數,說明電壓表連接的兩點間以外的電路存在斷路或連接的兩點間存在短路。
例3 在圖3所示的電路中,閉合開關 S 燈 L 不亮,電壓表 V 有示數。已知電路中各處均接觸良好,除燈 L 和電阻 R 外,其餘元件均完好。
(1) 請判斷該電路中存在的故障可能是
或 。(請將兩種可能填寫完整)
(2) 為進一步確定故障,小明同學將一個電流表正確串聯在電路中,閉合開關 S, 觀察電流表的示數情況。若電流表有示數,說明故障是 ; 若電流表無示數,說明故障是 。
(3) 為進一步確定故障,小華同學將圖中的電壓表 V 正確並聯在燈 L 兩端,請判斷他能否查找出電路的故障,並說明理由。
解析(1)電壓表有示數,說明與電壓表連接的含有電源部分的電路是連通的,燈L不可能斷路,只可能是燈L短路或電阻 R 斷路,從而使電壓表串聯在電路中,電路上的電流太小,燈L不亮。
答案:燈 L 短路、電阻 R 斷路。
(2)電流表有示數,則說明整個電路是連通的,R不可能斷路,電路故障是燈L短路;電流表無示數,說明整個電路不通,應是電阻 R 斷路。
答案:燈 L 短路 ;電阻 R 斷路。
(3)在燈 L 短路和電阻 R 斷路兩種情況下,電壓表的示數都為0,不能查找出電路的故障。
答案:不能。在燈 L 短路和電阻 R 斷路兩種情況下, 電壓表 V 均無示數。
例4 如圖所示電路,閉合開關,兩只燈泡都不亮,且電流表和電壓表的指針都不動。現將兩燈泡L1和L2的位置對調,再次閉合開關時,發現兩只燈泡仍不亮,電流表指針仍不動,但電壓表的指針卻有了明顯偏轉,則該電路的故障可能是( )
A.從a點經電流表到開關這段電路中出現開路
B.燈泡L1的燈絲斷了
C.燈泡L2的燈絲斷了
D.電流表和兩個燈泡都壞了
解析 閉合開關後,所有的元件都不工作,可能都壞了,也可能是電流表壞了或L2燈壞了。L1、L2對調後,再閉合開關,電壓表的指針有了明顯的偏轉,說明一定有電流流過電壓表,而電流表及對調後的L1是電流的必經之處,所以電流表及L1一定完好無損,所以L2壞了。開始L2燈絲斷了則使整個電路處於斷路,電路中無電流。對調後,L2與電壓表並聯,L2燈絲斷,電流在電壓表中通過,仍為通路,由於電壓表串聯,其示數接近電源電壓,所以指針有了明顯的偏轉。
答案 C
點撥 電流表無示數,可能是電路斷路無電流,也可能是電流太小,指針的移動不容易觀察,後者尤其會出現在電壓表並聯兩點間的用電器出現了斷路、電壓表串聯在電路中的情況,由於電壓表的電阻很大,電路中的電流很小,近似為0,電壓表的示數等於電源電壓,此時燈泡不發光。
四、用測電筆檢查電路故障
例5 小明想在家裡安裝一盞照明燈,圖3是他設計的電路,請你幫他在圖中的虛線框內填入開關和電燈的符號。小明請電工師傅正確安裝完畢,閉合開關,電燈不亮。電工師傅用試電筆分別測試電燈兩接線處和插座的兩孔時,試電筆的氖管都發光,則電路的故障為 。
解析 按照安全用電的要求,開關一側應與火線連接,另一側再串聯用電器與零線連接。虛線框內應填入的開關與燈泡如圖6所示。測電燈兩接線處和插座的兩孔測電筆氖管都發光,說明從進戶線到燈泡和插座都是連通的,燈泡不亮,只能是進戶線零線斷路。
答案 零線斷路
點撥 正確使用測電筆可辨別火線和零線:當筆尖金屬體接觸電線時,氖管發光,接觸的是火線;若氖管不發光,接觸的是零線。把測電筆插入電源插座的左、右兩孔時,左插孔因連接著零線,氖管不發光,右插孔因連接著火線會使氖管發光。
測電筆接觸家庭電路中的某點,若氖管發光,則說明該點與進戶線間是通路,若氖管不發光,則可能是該點與進戶線的火線間有斷路,也可能該點是進戶線的零線。當進戶線的零線斷路時,測電筆測用電器的前後接線柱,氖管都會發光,這是中考常考的一個知識點。測電筆遇火線通過人體與大地接通發光。遇零線不發光,因為構不成通路。進戶零線斷了,氖管都發光。進戶火線斷了,氖管均不發光。