专题三　电路故障分析.ppt

物理新课标（新课标（RJRJ）九年级（下册）物理物理新课标（新课标（RJRJ）专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）一、基本电路故障一、基本电路故障例例1 1 某同学采用如图某同学采用如图3 3Z Z1 1所示电路做电学实验时，出现一所示电路做电学实验时，出现一处电路故障，以下分析正确的是处电路故障，以下分析正确的是( () ) 图图3 3Z Z1 1D D 专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）针对训练针对训练图图3 3Z Z2 2C 专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ） 解析解析 (1) (1)电流表和电压表的指针反转，说明电流表和电压表的指针反转，说明两电表的正负接线柱接反了；两电表的正负接线柱接反了；(2)(2)滑动变阻器串滑动变阻器串联在电路中，其作用是改变电路中的电流，移联在电路中，其作用是改变电路中的电流，移动滑片各电表示数均不变，可能是将金属杆上动滑片各电表示数均不变，可能是将金属杆上的两接线柱或电阻丝两端的接线柱直接连入了的两接线柱或电阻丝两端的接线柱直接连入了电路。电路。(3)(3)电流表无示数、灯泡不亮，说明电路电流表无示数、灯泡不亮，说明电路发生了断路，而电压表有示数，说明是小灯泡发生了断路，而电压表有示数，说明是小灯泡发生了断路。发生了断路。专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）2 2在如图在如图3 3Z Z3 3所示的电路中，闭合开关所示的电路中，闭合开关S S，灯，灯L L不亮，不亮，电压表有示数。已知电路中各处均接触良好。电压表有示数。已知电路中各处均接触良好。图图3 3Z Z3 3(1)(1)请写出发生上述现象的三个可能原因：请写出发生上述现象的三个可能原因：_ _ _；_；_ _ _。(2)(2)为进一步确定原因，小华同学将一个电流表正确串联在该电路为进一步确定原因，小华同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关中，闭合开关S S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明上，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明上述现象产生的原因是述现象产生的原因是_(_(写出一个可能原因写出一个可能原因) )；若电流；若电流表无示数，说明上述现象产生的原因是表无示数，说明上述现象产生的原因是_。(3)(3)小明同学准备用一根导线并联接在电阻小明同学准备用一根导线并联接在电阻R R两端，根据灯泡能否两端，根据灯泡能否发光进一步确定原因。此操作方案是否可行，请说明理由发光进一步确定原因。此操作方案是否可行，请说明理由_。 电阻电阻R R断路断路 灯灯L L短路短路 灯泡两端的电压远小于其额定电压灯泡两端的电压远小于其额定电压灯灯L L短路短路 电阻电阻R R断路断路不可行，可能会造成电源短路不可行，可能会造成电源短路专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ） 解析解析 闭合开关闭合开关S S，灯，灯L L不亮，电压表有示数，原因可能有不亮，电压表有示数，原因可能有三种：电阻三种：电阻R R断路、灯断路、灯L L短路或灯泡两端的电压远小于其额定电压。短路或灯泡两端的电压远小于其额定电压。如果在电路中串联一个电流表，电流表有示数，说明灯如果在电路中串联一个电流表，电流表有示数，说明灯L L短路，若短路，若电流表无示数，说明电阻电流表无示数，说明电阻R R断路；如果在电阻断路；如果在电阻R R两端并联一根导线，两端并联一根导线，若电路故障是灯若电路故障是灯L L短路，会造成电源短路。短路，会造成电源短路。 规律总结规律总结 电路故障一般只包括电路短路或断路两种情况，且一般通过电路故障一般只包括电路短路或断路两种情况，且一般通过电流表有无示数电流表有无示数( (或灯泡是否发光或灯泡是否发光) )与电压表有无示数进行判断：与电压表有无示数进行判断：电流表有无示数电流表有无示数( (或灯泡是否发光或灯泡是否发光) )能够确定电路是短路还是断路，能够确定电路是短路还是断路，若电流表有示数，说明电路短路；若电流表无示数，说明电路断路；若电流表有示数，说明电路短路；若电流表无示数，说明电路断路；如果电路短路：电压表无示数，短路的是与电压表并联的用电器，如果电路短路：电压表无示数，短路的是与电压表并联的用电器，电压表有示数，则短路的是另外一个用电器；如果电路断路：电电压表有示数，则短路的是另外一个用电器；如果电路断路：电压表有示数，断路的是与电压表并联的用电器，电压表无示数，则压表有示数，断路的是与电压表并联的用电器，电压表无示数，则断路的是另外一个用电器。断路的是另外一个用电器。专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）二、实验电路故障二、实验电路故障例例2 2如图如图3 3Z Z4 4所示是所示是“测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率”的电路图。的电路图。正确连接电路后，根据以下现象判断相应故障。正确连接电路后，根据以下现象判断相应故障。(1)(1)闭合开关闭合开关S S后，电流表和电压表的指针都反转。出现此现象后，电流表和电压表的指针都反转。出现此现象的原因：的原因：_。图图3 3Z Z4 4(2)(2)闭合开关闭合开关S S后，两电表均有示数，当调节滑动变阻器滑片时，后，两电表均有示数，当调节滑动变阻器滑片时，各电表示数均不变。出现此现象的原因：各电表示数均不变。出现此现象的原因：_。(3)(3)闭合开关闭合开关S S后，不论怎样调节滑动变阻器，电流表都无示数，后，不论怎样调节滑动变阻器，电流表都无示数，灯泡不亮，而电压表有示数且几乎等于电源电压。出现此现象的原灯泡不亮，而电压表有示数且几乎等于电源电压。出现此现象的原因：因：_。电表的正、负接线柱反接电表的正、负接线柱反接可能是将金属杆上的两接线柱连入了电路，也可能是将瓷筒上的可能是将金属杆上的两接线柱连入了电路，也可能是将瓷筒上的两接线柱连入了电路两接线柱连入了电路小灯泡断路小灯泡断路 专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）针对训练针对训练3. 3. 小明利用如图小明利用如图3 3Z Z5 5甲所示电路测量小灯泡的电阻。甲所示电路测量小灯泡的电阻。(1)(1)若闭合开关若闭合开关S S后，发现电流表和电压表出现了如图乙所示后，发现电流表和电压表出现了如图乙所示的情况，这是因为：电压表的情况，这是因为：电压表_，电流表，电流表_。图图3 3Z Z5 5量程选择过小量程选择过小( (或滑动变阻器连入电路中的电阻不是最大值或滑动变阻器连入电路中的电阻不是最大值) ) 正负接线柱接反了正负接线柱接反了(2)(2)若闭合开关后，发现灯泡比较暗，且无论怎样移动滑动变阻若闭合开关后，发现灯泡比较暗，且无论怎样移动滑动变阻器滑片器滑片P P，灯泡的亮度都未发生变化，其原因是，灯泡的亮度都未发生变化，其原因是_。滑动变阻器连接了下面两个接线柱滑动变阻器连接了下面两个接线柱专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）(3)(3)若闭合开关后，当他移动滑动变阻器的滑片若闭合开关后，当他移动滑动变阻器的滑片P P时，小灯泡变亮，时，小灯泡变亮，而电压表的示数却变小，其原因是而电压表的示数却变小，其原因是_。(4)(4)若闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数若闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数( (或指针几乎未动或指针几乎未动) )，而电压表的指针有明显偏转。出现这个故障的原因可能是而电压表的指针有明显偏转。出现这个故障的原因可能是( () )A A灯丝断了或灯泡与灯座松动灯丝断了或灯泡与灯座松动B B开关接触不良开关接触不良C C滑动变阻器接线松动滑动变阻器接线松动D D电流表烧坏电流表烧坏(5)(5)若闭合开关，发现灯泡不亮，电压表的示数为若闭合开关，发现灯泡不亮，电压表的示数为0 0，而电流表有，而电流表有示数，出现这个故障的原因可能是示数，出现这个故障的原因可能是( () )A A灯泡与灯座松动灯泡与灯座松动B B开关接触不良开关接触不良C C滑动变阻器接线松动滑动变阻器接线松动D D灯泡短路灯泡短路电压表并联在了滑动变阻器两端电压表并联在了滑动变阻器两端A D专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ） 解析解析 (1) (1)由图乙可知，电压表指针偏转超出量程，可能是电压表由图乙可知，电压表指针偏转超出量程，可能是电压表量程选择过小或滑动变阻器连入电路中的电阻不是最大值；电流表量程选择过小或滑动变阻器连入电路中的电阻不是最大值；电流表指针反偏，说明电流是从负接线柱流入的，所以故障原因是其正负指针反偏，说明电流是从负接线柱流入的，所以故障原因是其正负接线柱接反了。接线柱接反了。(2)(2)发现灯泡比较暗，说明电路中电流很小；且无发现灯泡比较暗，说明电路中电流很小；且无论怎样移动滑动变阻器滑片论怎样移动滑动变阻器滑片P P，灯泡的亮度都未发生变化，说明滑，灯泡的亮度都未发生变化，说明滑动变阻器没有在电路中起到改变电路中电阻的作用，所以可能是滑动变阻器没有在电路中起到改变电路中电阻的作用，所以可能是滑动变阻器接的是下面两个接线柱。动变阻器接的是下面两个接线柱。(3)(3)电压表应并联在小灯泡两端，电压表应并联在小灯泡两端，当小灯泡变亮，电压表的示数应变大，而本题中电压表的示数却变当小灯泡变亮，电压表的示数应变大，而本题中电压表的示数却变小，可能的原因就是将电压表并联在了滑动变阻器两端了。小，可能的原因就是将电压表并联在了滑动变阻器两端了。(4)(4)闭闭合开关合开关S S后，电流表无示数，可能是电流表中无电流通过或通过电后，电流表无示数，可能是电流表中无电流通过或通过电流表的电流太小，而电压表指针有较大偏转，说明电路中有电流通流表的电流太小，而电压表指针有较大偏转，说明电路中有电流通过。综合考虑，造成此故障的原因可能是把电流表和电压表的位置过。综合考虑，造成此故障的原因可能是把电流表和电压表的位置给互换了，也可能是待测灯泡处出现了断路，从而使电压表串联在给互换了，也可能是待测灯泡处出现了断路，从而使电压表串联在电路中了。电路中了。专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ） (5)灯泡不亮，可能是灯泡短路或断路或电流过小，而电流灯泡不亮，可能是灯泡短路或断路或电流过小，而电流表有示数，说明电路中电流不是很小；若灯泡断路，电压表串表有示数，说明电路中电流不是很小；若灯泡断路，电压表串联在电路中，电压表应有示数；综合情况，推断只能是灯泡短联在电路中，电压表应有示数；综合情况，推断只能是灯泡短路，同时电压表也被短路。路，同时电压表也被短路。 实验电路故障除断路和短路两个故障之外，还有电流表、电压表、实验电路故障除断路和短路两个故障之外，还有电流表、电压表、滑动变阻器等电路元件接法是否正确的判断：电压表与电流表正滑动变阻器等电路元件接法是否正确的判断：电压表与电流表正负接线柱是否正确、量程选择是否正确；电流表是否串联在电路中，负接线柱是否正确、量程选择是否正确；电流表是否串联在电路中，电压表是否并联在用电器两端；滑动变阻器的接法是否遵循了电压表是否并联在用电器两端；滑动变阻器的接法是否遵循了“一上一下一上一下”的接法：如果只将金属杆两端接入电路，出现的现象的接法：如果只将金属杆两端接入电路，出现的现象是电流表示数较大或灯泡较亮，移动滑片位置，电流表示数不变或是电流表示数较大或灯泡较亮，移动滑片位置，电流表示数不变或灯泡亮度不变；如果只将瓷筒两端接入电路，出现的现象是电流表灯泡亮度不变；如果只将瓷筒两端接入电路，出现的现象是电流表示数较小或灯泡发光较暗或不发光，移动滑片位置，电流表示数不示数较小或灯泡发光较暗或不发光，移动滑片位置，电流表示数不变或灯泡亮度不变。变或灯泡亮度不变。规律总结规律总结专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）三、家庭电路故障三、家庭电路故障例例3 3如图如图3 3Z Z6 6所示，当开关所示，当开关S S闭合后，发现电灯闭合后，发现电灯L L不亮，用试不亮，用试电笔测试电笔测试c c、d d两点时，氖管都发光，测试两点时，氖管都发光，测试a a、b b两点时，只有测试两点时，只有测试a a点氖管发光，则故障可能是点氖管发光，则故障可能是( () )图图3 3Z Z6 6A A火线与零线短路火线与零线短路 B Bc c、d d之间某处断路之间某处断路C Cb b、c c之间某处断路之间某处断路D D电灯的灯丝断了电灯的灯丝断了C 解析解析 C C试电笔是辨别零线与火线的，当接触到火线时，试电笔是辨别零线与火线的，当接触到火线时，氖管就发光，故氖管就发光，故a a、c c、d d三点均与火线相连，而三点均与火线相连，而b b点没有与火点没有与火线相连，故线相连，故b b、c c之间发生了断路。之间发生了断路。专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）针对训练针对训练4. 4. 某同学家中的四盏灯突然全部熄灭了，检查分某同学家中的四盏灯突然全部熄灭了，检查分析保险丝并未烧断，用试电笔测试室内各处电路时，析保险丝并未烧断，用试电笔测试室内各处电路时，无论测试火线还是零线，氖管均发光。以下四种判无论测试火线还是零线，氖管均发光。以下四种判断，正确的是断，正确的是 ( () )A A灯泡全部烧坏了灯泡全部烧坏了B B室内线路某处短路了室内线路某处短路了C C进户火线断路了进户火线断路了D D进户零线断路了进户零线断路了D 专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ） 解析解析 D D题中给出四种判断，都有可能导致电灯突然全题中给出四种判断，都有可能导致电灯突然全部熄灭，但分析电灯熄灭后的检查结果，就会发现有些判部熄灭，但分析电灯熄灭后的检查结果，就会发现有些判断是错误的。检查时发现保险丝并未烧断，这说明室内断是错误的。检查时发现保险丝并未烧断，这说明室内线路没有短路，因为如果发生短路，必有因电流过大而烧线路没有短路，因为如果发生短路，必有因电流过大而烧坏电路的现象发生，这样，选项坏电路的现象发生，这样，选项B B可以排除；用试电笔测可以排除；用试电笔测试各处电流时氖管均发光，说明线路中火线没有断，因此，试各处电流时氖管均发光，说明线路中火线没有断，因此，选项选项C C也可以排除；用试电笔测试零线时，正常情况下氖也可以排除；用试电笔测试零线时，正常情况下氖管不应发光，现在氖管发光，说明零线通过灯泡的灯丝与管不应发光，现在氖管发光，说明零线通过灯泡的灯丝与火线连在了一起，所以，灯泡并未全部烧坏，选项火线连在了一起，所以，灯泡并未全部烧坏，选项A A可以排可以排除；测试火线、零线时氖管均发光，同时也说明了进户除；测试火线、零线时氖管均发光，同时也说明了进户线的零线是断开的，从而导致电路不通，电灯不亮，但室线的零线是断开的，从而导致电路不通，电灯不亮，但室内各处都与火线相接，处于有电状态，因此，选项内各处都与火线相接，处于有电状态，因此，选项D D是正确是正确的。的。专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ） 5 5近年来有许多重大火灾都是因线路故障造成的。线近年来有许多重大火灾都是因线路故障造成的。线路故障的一个原因是线路连接处接触不良，当线路连接处路故障的一个原因是线路连接处接触不良，当线路连接处接触不良时，与连接完好相比，该处的阻值将增大，在该接触不良时，与连接完好相比，该处的阻值将增大，在该处消耗的电功率将处消耗的电功率将_(_(选填选填“减小减小”、“增大增大”或或“不变不变”) )，会产生局部过热，引发火灾。线路故障的另一，会产生局部过热，引发火灾。线路故障的另一个原因是线路严重老化，由橡胶或塑料制成的导线线皮是个原因是线路严重老化，由橡胶或塑料制成的导线线皮是用来绝缘的，但时间长了，线皮会老化变质，绝缘性能变用来绝缘的，但时间长了，线皮会老化变质，绝缘性能变差，甚至龟裂露出线芯，通电时产生火花或导线之间会发差，甚至龟裂露出线芯，通电时产生火花或导线之间会发生短路，当导线之间发生短路时，导线中电流过生短路，当导线之间发生短路时，导线中电流过_(_(选填选填“大大”或或“小小”) )，酿成火灾。，酿成火灾。增大增大 大大专题三专题三 电路故障分析电路故障分析物理物理新课标（新课标（RJRJ）