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第5讲 电路故障和电路连接
精讲1 电路故障
初中物理电学故障只有几类：短路（包括电源短路和局部用电器短路）；断路；电流、电压表正负接反；电压表串接等等。
首先，看它给出的电路图或者实物图，用电流的流向法（电流从电源正极出发，通过用电器，流回负极）判断，各个用电器的工作情况。具体问题具体分析。 常用到的一些重要方法有：电流表看成导线，电压表看成断路。
重难点解读 断路和短路的判断
不管“短路、断路”成因是多么复杂，其实质却很简单，我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小，相当于一根导线，“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键。在分析中用导线代替“短路”的用电器，用断开的电键代替“断路”的用电器，往往会收到意想不到的效果。
形成故障的原因很多，比如“短路”有可能是用电器两个接线柱碰线造成，也可能是电流过大导致某些用电器内部击穿，电阻为零；“断路”有可能是导线与用电器接触不良造成，也可能是电流过大将用电器某些部分烧断造成。
【开路（断路）的判断】
1.如果电路中用电器不工作（常是灯不亮），且电路中无电流，则电路开路。
2.具体到那一部分开路，有两种判断方式：
①把电压表分别和各处并联，有示数且比较大（常表述为等于电源电压） 则电压表两接线柱之间的电路开路（电源除外）；
②把电流表/导线分别与各部分并联，如电流表有电流/其他部分能正常工作，则当时与电流表并联的部分断开了。（适用于多用电器串联电路）
【短路的判断】
1.串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工
作的部分短路。
2.把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。
易错易混 利用串并联电路的特点来判断断路、短路
1.串联电路
①若电路某处断路，L1和L2会怎样？
②若L1短路，L1和L2会怎样？
③同理，将L2短路呢？
2.并联电路
①若干路断路，则L1和L2会怎样？
②若L1支路断路，则L1和L2会怎样？同理L2支路断路呢？
③若L1短路，则L1和L2会怎样？同理，将L2短路呢？
3.含表电路
如图1，若L1断开时，电流表有示数吗？
如图2，灯泡发光吗？电流表有示数吗？
如图3，若灯泡断路或短路时，电压表有示数吗？
如图4所示，灯泡发光吗？电压表有示数吗？
如图5所示，灯泡发光吗？电压表有示数吗？
（2）总结规律
对象
| 症状
| 病因
| 串
联
| 两灯都灭
| | | 一亮一灭
| | 并
联
| 两灯都灭
| | | 一亮一灭
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电
流
表
| 无示数
| | 电
压
表
| 无示数
| | | 有示数
| | | 示数为
电源电压
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巩固练习
考点1：根据故障判断电表是否有示数
【例1】如图所示电路中，闭合开关后：
1.若L１断路，则L２____，电流表____示数，电压表____示数。
2.若L２断路，则L１____，电流表____示数，电压表____示数。
3.若L１短路，则L２____，电流表____示数，电压表____示数。
4.若L２短路，则L1____，电流表____示数，电压表____示数。
答案 略
【例2】如图所示电路中，闭合开关后：
1.若L１断路，则L２____，电流表____示数，电压表____示数。
2.若L２断路，则L１____，电流表____示数，电压表____示数。
3.若L１短路，则L２____，电流表____示数，电压表____示数。
4.若L２短路，则L1____，电流表____示数，电压表____示数。
答案 略
考点2：根据现象判断故障类型
【例1】在图所示的电路中，电源电压为6伏。当电键K闭合时，只有一只灯泡发光，且电压表V的示数为6伏。产生这一现象的原因可能是（ ）
答案 B
【变式1】在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关K后，灯L1.L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表.电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（ ）
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
答案 C
【变式2】如图所示电路中，闭合开关后, 只有一盏灯亮, 两表读数相同, 则可知故障可能是。
答案 L2断路
【变式3】如图，开关闭合后两灯均不亮, 电流表无示数, 电压表示数约等于电源电压, 则下列说法正确的是（ ）
A. 电压表断路 B. 电流表断路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
答案C
考点3：找故障的方法
【例1】灯L1.L2串联在电路中，当开关K闭合时，灯L1.L2均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障。他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不亮，然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。由此可以判断。
答案 L1断路
【变式1】如图所示的电路，开关S闭合时，发现L1、L2都不亮，用电压表逐段测量，结果是Uad=6v, Uab=0, Ubc=0, Ucd=6V, 则该电路的故障可能是。
答案 L2断路
【变式2】在做电学实时，有时会遇到电路元件接触不良现象，一般要利用电压表来检测故障发生的位置。小强同学连接了如图所示的电路，开关闭合后灯泡不亮，电流表的示数为零，此时用电压表测得a、d间电压不为零，a、c间电压为零，c、d间的电压不为零，这说明（ ）
B．开关的触片或接线柱接触不良
C．电流表接线柱接触不良
D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良
答案 B
考点4：电表连接错误导致的故障
【例1】根据以下现象判断故障原因。
1.闭合开关后，电表的指针向左边偏转，原因可能是。
2.连接电路时，发现电表的指针向左边偏转，原因可能是。
3.闭合开关后，电表的指针偏转过大，原因可能是。
4.闭合开关后，电表的指针偏转太小，原因可能是。
答案 正负接线柱接反，未调零，量程过小，量程过大
【变式1】如图是测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的电路图。如果某同学在操作的过程中对两只电表的量程选择是正确的，但不慎将两电表的位置对调了，则闭合开关S后（ ）
B.电流表损坏，电压表示数为零
C.电流表有示数，电压表示数为零
D.电流表示数为零，电压表有示数
答案 D
【变式2】如图为某同学做实验时的错误电路图，当闭合开关后将（ ）
B.电压表一定烧坏
C.灯泡L的灯丝烧坏
D.电源损坏
答案 A
精讲2 实物图的连接
通常情况下只要对照电路图，从电源正极出发，逐个顺次地将实物图中的各元件连接起来即可，而对于复杂的实物图的连接，我们可以分以下几步完成：
（1）在电路图中任选一条单一的回路，并对照这个回路在实物图中将相应的元件连接好。
（2）对照电路图，把所选回路以外的元件分别补连到实物图的相应位置，在连入回路以外的元件时，要找出电路中电流的分流点和汇合点，将回路以外的元件连接在两点之间。这里要特别注意实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。
重难点解读 根据电路图连接实物图的方法
1.先串后并法：从电源正极开始，先连接电路中元件最多的一条支路，再将其他支路并联在此支路上。
2.标号法：从电源正极开始，先连接电路中元件最多的一条支路，再将其他支路并联在此支路上。
3.标路径法：当你看到一个电路图，你先识别时串联还是并联。
如果是串联，比如说一个电路依次是从正极到开关S到电器L1到用电器L2到负极，那么我们不妨先在草稿纸上写出电流的方向：电源正极→S→L1→L2→电源负极，再依次连接实物图。
如果是并联，那么我们先分清楚电流从正极到负极有几条路，比如说一个并联电路，它的干路是从正极到开关S，支路一是从开关S1到用电器L1，支路二是从开关S2到用电器L2，那么我们分别写出两条支路的电流方向:电源正极→S→S1→L1→电源负极和电源正极→S→S2→L2→电源负极,然后找出相同的部分，那么这些相同的部分就是一条路了，再在不同德部分开始分岔，这样连接实物图，很有效。
巩固练习
【例1】根据电路图连接实物图。
答案 略
【例2】根据电路图连接实物图。
答案 略
【例3】根据要求连接实物图。
1.一个开关控制两个并联的灯，其中一个灯还有一个单独的开关控制，电流表测另一个灯的电流；电压表测电压。
答案 略
2.一个开关控制两个并联的灯，其中一个灯还有一个单独的开关控制，两个电流表测两个灯的电流；再用一个电流表测总电流；电压表测电压。
答案
3.两个串联的灯，电流表测其中一个灯的电流；电压表测总电压。
答案 略
4.火车的车厢一端有两间厕所，只有当两间厕所的门都反锁时（相当于闭合了指示灯的开关），车厢中的指示灯才会发光，提醒旅客两间厕所内都有人．请你把图中的各元件符号连接成符合要求的电路图．
答案
5.某传达室需要在前、后门都装上开关，要求：前门来人按开关，传达室内电铃、响，同时红灯亮；后门来人按开关，传达室电铃响，同时绿灯亮.按要求设计电路图，并将图中的实物图连接完整。
答案 略
精讲2 根据实物图画电路图
根据实物图画电路图时，先简单判断该电路是串联电路还是并联电路，若电路中有电表的，要知道电表的测量对象，根据以上判断能够大致知道电路图的基本形状。
重难点解读 根据实物图画出电路图的常用方法
1.替换法：将实物图中的元件用特定的符号替换下来，再将图形整理成规范的电路图的一种方法。
替换时要注意：(1)必须用特定的符号代替电路元件；
(2)接线柱上的连接位置不能改变；
(3)电源极性、电表正负接线柱不能颠倒。
2.节点法：
(1)在实物图中将各元件用字母标好；
(2)从正极出发，找到一个节点（就像三岔路口一样，两条或三条或更多导线交的一点），假定为A点。
(3)从电源负极出发，找到一个支点，假定为B点；
(4)A、B之间有电源的部分是干路，在A、B之间但没有电源的部分是支路；
(5)画出干路，标出A、B点，画出支路；
(6)对照实物图，按照从A点到B点的元件顺序画出第一条支路，用同样的方法画出其他支路；
(7)检查整理，使电路图规范、美观；
易错易混 注意以下几点
1.导线像橡皮筋，可伸长可缩短，不会被扯断。
2.接点即可拆分，又可以合并。并且能够移动，只要不夸任何电路元件。
3.电路元件可以挪动，只要不跨过任何接点。
4.导线可以拆股，可并股。一般可以拆分多股，多股可以并为一股。
巩固练习
【例1】根据下列实物图画出电路图。
答案 略
答案略
答案 略
答案 略
答案 略
答案 略
课后作业
考点1 电路故障
- 某同学连接了如图所示的电路，闭合开关后，发现小灯泡L1、L2都不亮，电流表、电压表均无示数，则故障原因可能是（ ）
A．L断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路
答案 C
- 如图所示，当开关S闭合后，两表均有示数，过一会儿发现电压表示数突然变小，电流表示数突然变大。下列故障判断可能的是（ ）
A．电灯L1断路 B．电灯L2断路 C．电灯L1短路 D．电灯L2短路
答案 D
- 在如图所示的电路中，闭合电键S1，同时断开电键S2，灯泡L1和L2均不亮，电压表有示数，电流表的示数为零。此时，闭合电键S2，灯泡的亮暗和二个电表的示数没有任何变化。电路故障可能是（ ）
A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路
答案 A
- 小欣同学在做“探究串联电路中电压的规律”实验时，连接了如图所示的电路，闭合开关后，发现两灯均不亮，经检查，电路连接正确。小欣同学用电压表检查该电路的故障，检测结果如表格中记录内容所示。若电路中仅有一处发生故障，根据表中数据可知，发生故障的电路元件为 （选填“L1”、“L2”或“S”），该故障为 （选填“短路”或“断路”）．粗心的小欣同学忘了记录当电压表接在AC两点时的数据，你认为电压表接AC两点时的测量结果为 V。
答案 L1；断路；3
考点2 电路连接
1．根据如图所示的实物连线图，在方框内画出对应的电路图。（要求连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观）
答案
2．用铅笔画线作导线，按照如图所示电路图，把如图所示的实物图连接起来（导线不允许交叉）。
答案
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