周素萍

摘 要：初中物理的電路故障主要是斷路及短路兩大類(lèi)，但結(jié)合電學(xué)器件后出題形式多種多樣，也是中考出題的重點(diǎn)內(nèi)容。判斷電路故障時(shí)，要根據(jù)電路出現(xiàn)的各種反?，F(xiàn)象分析可能情況，再根據(jù)題目給出的其他條件最終確定故障。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；電路；故障；電表；導(dǎo)線；測(cè)電筆

中圖分類(lèi)號(hào)：G421；G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2018）31-0037-01

有時(shí)電路存在的故障并非只有一種情況，只要是符合要求的都要考慮進(jìn)來(lái)。但考慮到學(xué)生的解題能力等多方面因素，故障多為一種情況，不過(guò)學(xué)生在解答時(shí)要注意。本文舉例說(shuō)明三種情況下電路故障的判斷方法，以幫助學(xué)生解題。

一、巧用電表，判斷電路故障

電流表和電壓表是初中物理課程中經(jīng)常出現(xiàn)的，這里的電表都是理想電表，即電壓表當(dāng)作斷路、電流表當(dāng)作短路處理。學(xué)生要根據(jù)電表的原理，分析電表出現(xiàn)某種現(xiàn)象的根本原因。

例1：在如右圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S后，燈L不亮，電壓表有6V的示數(shù)，電路中的電源電壓恒定。（1）原因有兩種：可能是電阻R（ ），也可能是電燈L（ ）；（2）為進(jìn)一步確定原因，現(xiàn)將一電流表串聯(lián)在電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，若電流表有示數(shù)，則（ ）；若電流表無(wú)示數(shù)，則（ ）；（3）若將圖中的電壓表V正確并聯(lián)在L兩端，能否查找出電路的故障，并說(shuō)明理由。

解析：（1）由于燈不亮，說(shuō)明燈本身可能是壞的，或者電路中存在斷路的情況。閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，說(shuō)明與電壓表連接的含有電源部分的電路是全部連通的，故燈L不可能斷路，只可能是短路?；蛘呤请娮鑂斷路，使電壓表串聯(lián)在電路中，導(dǎo)致燈不亮。（2）若電流表有示數(shù)，說(shuō)明整個(gè)電路是導(dǎo)通的，不存在電阻R斷路的情況，只能是燈短路。若沒(méi)有實(shí)數(shù)，則為電阻斷路。（3）不能查出電路的故障。因?yàn)椴徽撌悄姆N情況，電壓表都無(wú)示數(shù)。

評(píng)注：本題對(duì)電流表以及電壓表都有涉及，采取不同的方案有不同的分析方法，本質(zhì)上是對(duì)電路中短路與斷路的情況進(jìn)行辨別。第三問(wèn)告訴我們，有時(shí)是不能通過(guò)電表的實(shí)數(shù)來(lái)判斷電路故障的，學(xué)生需要綜合多方面因素才能實(shí)現(xiàn)正確解題。

二、活用導(dǎo)線，檢查電路錯(cuò)誤

當(dāng)電路中某處斷路時(shí)，可用導(dǎo)線連通電路的局部?jī)牲c(diǎn)，若此時(shí)電路剩余部分正常，則斷路點(diǎn)就在這兩點(diǎn)之間。若不正常，可繼續(xù)改變電路中的兩點(diǎn)直至滿足前一種情況。然后交替移動(dòng)兩點(diǎn)位置，以此縮小故障范圍，找出故障位置。

例2：如右圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，兩燈均不亮。用一根導(dǎo)線去查找電路存在的故障，先將導(dǎo)線并接在L1兩端，此時(shí)L2亮，L1不亮，然后又并接在L2兩端，此時(shí)兩燈均不亮，由此可以判斷（ ）。

解析：根據(jù)開(kāi)關(guān)S閉合后兩燈均不亮，先判斷可能存在的幾種情況：電路中某處斷路，或者兩燈均短路。根據(jù)導(dǎo)線并接在L1兩端時(shí)出現(xiàn)的情況，可以判斷出兩燈不可能都短路，并且L2不可能斷路。根據(jù)導(dǎo)線并接在L2兩端時(shí)出現(xiàn)的情況，可判斷出L1不可能短路。綜上所述，只有L1發(fā)生斷路時(shí)才符合要求。

評(píng)注：本題依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生判斷電路的故障情況，還可以只給一條導(dǎo)線，讓學(xué)生設(shè)計(jì)解題方案來(lái)判斷電路的故障。這一變形更有難度，考察學(xué)生對(duì)導(dǎo)線的理解程度以及對(duì)線路的分析能力，學(xué)生應(yīng)多加注意。

三、利用測(cè)電筆，得出故障結(jié)果

測(cè)電筆是用來(lái)辨別電路中火線和零錢(qián)的，正確使用測(cè)電筆可以判斷家庭照明電路出現(xiàn)的故障，這對(duì)于做題以及實(shí)際應(yīng)用有重要意義。測(cè)電筆可以在保證人身安全的同時(shí)解決電路問(wèn)題，正確使用測(cè)電筆是學(xué)生應(yīng)該掌握的本領(lǐng)。

例3：如右下圖所示，閉合S后，發(fā)現(xiàn)電燈L不亮，且保險(xiǎn)絲沒(méi)有熔斷。用測(cè)電筆測(cè)試燈頭的兩根電線C、D，都能使測(cè)電筆發(fā)光，再用測(cè)電筆測(cè)試火線A和零線B時(shí)，氖管在測(cè)火線A時(shí)能發(fā)光，在測(cè)零線B時(shí)不發(fā)光。那么，可以判定故障是（ ）：A.電燈L短路、B.火線和零線短路、C.電線AC段某處斷路、D.電線BD段某處斷路。

解析：在正常情況下，零線與大地之間電壓為零，火線與大地之間電壓是220V并能使測(cè)電筆發(fā)光。這就是測(cè)電筆的原理，也是解題的理論支持。對(duì)于選項(xiàng)，學(xué)生可以逐一分析。如果選A或B，幾種情況都會(huì)使電路中電流過(guò)大，造成保險(xiǎn)絲熔斷，而與題中條件不符。如果選C，則會(huì)造成C點(diǎn)與火線不連通，測(cè)電筆的氖管不會(huì)發(fā)光。而對(duì)于D選項(xiàng)，一方面造成燈泡不能發(fā)光，另一方面可以實(shí)現(xiàn)D點(diǎn)與火線相連，故能使氖管發(fā)光。綜上所述，選擇D。

評(píng)注：本題通過(guò)簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)電路故障中多種情況的分析，并且通過(guò)引入測(cè)電筆將家庭電路引入進(jìn)來(lái)，使電路的考察更加貼近生活，體現(xiàn)近年來(lái)中考的出題方向。

總之，所有的電路故障分析方法都是基于對(duì)電路的理解，使用不同的方法解題本質(zhì)上都是對(duì)電路的考察。學(xué)生應(yīng)該熟練掌握用電器或者電表等元件斷路以及短路給電路造成的后果，最終據(jù)此分析得出故障所在位置。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊霞.初中物理電路故障及案例解析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018（02）.

[2]王培強(qiáng).初中物理電路故障的判斷分析[J].中學(xué)課程資源，2015（07）.

[3]畢亮.中考物理“串聯(lián)電路故障”試題例析[J].云南教育，2014（12）.