实验解析 思维导引 突破电路故障题
设计意图:
电路故障在电学实验中经常出现,分析电路故障题对于培养学生的思维能力、
分析能力大有裨益,练习中的电路故障题(尤其是V表排障)也是学生的一个难点。而学生到实验室做电学实验时经常会把电压表串联在电路中,出现电压表有示数但小灯泡不亮的情况。学生的这种错误恰恰是一种“资源”,是突破V表排障题的一个很好的切入点。
一、实验中出现的错误:
如图1所示,开关S闭合后,看到的现象是:
灯泡L ; 电压表V 。
原因:
。
图1
二、正常连接也可能存在问题:
如图2所示,开关S闭合后,灯泡正常发光。突然,灯泡全部熄灭,电流表示数(减小)变为零,电压表示数(增大)接近电源电压。
【交流与讨论】 图2
如图3所示,出现上述情况的原因: 。
【归纳与总结】
1.上述情况对你有没有什么启发? 2.如果是发生了断路故障,你能用电压表查找出哪儿发生断路了吗? 3.是不是看到电压表示数(增大)接近电源电压 图3
就一定是发生了断路故障呢
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三、新的挑战:断路、短路的困惑 1.用电器为灯泡(工作状态可判断)
如图4所示:闭合开关
1>.若L1发光,则L2发生 故障; 若L2发光,则L1发生 故障; 电流表示数变 。
2>.若L1、L2都不发光,则电路发生
故障,电流表示数变 。
图4
2.用电器为电阻(工作状态不可判断)
如图5所示:闭合开关
把电压表并联在R1两端,电压表有示数,且示数接近电源电压。电路中的故障可能是 。 (两种情况)
图5 【归纳与总结】
。
【结论】电压表排障法:
1.先确定故障类型:电流表或小灯泡 断路:电流表无示数, 小灯泡都不发光; 短路:电流表有示数, 小灯泡一亮一灭。 2.再确定故障位置:电压表 断路:哪儿有示数哪儿断; 短路:哪儿没示数哪儿短。 图6
四、查找断路故障的其它方法:灯泡、导线、电流表并联法 实质:都是用导体来连接断开的电路,使电路形成通路。
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【电路故障针对训练】
1. 如图1所示是小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表无示数、电压表指针有明显偏转。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )
A. 灯L短路 B. 灯L断路 C. 变阻器R短路 D. 变阻器R断路
2. 如图2所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L1断路 B.电灯L2断路 C.电灯L1短路 D.电灯L2短路 3. 如图3所示电路中,电源电压恒定不变,电路工作正常,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则( ) A. 灯L可能变亮 B. 灯L亮度可能不变 C. 电阻R可能断路 D. 电阻R可能短路
图1
图2
图3
4. 小明在探究串联电路电流规律的实验中,按图4所示
连好了电路,闭合开关后,发现L1、L2都不发光,电流表无示数。为了找出发生故障的原因,小明用电压表进行检测,发现b、c之间的电压为零,a、b与a、c之间的电压都为3V,则电路故障是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路 图4 5. 在图5所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S后,灯L1、L2都发光,—段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1断路 B. 灯Ll短路 C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
图5 6. 在图6所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S
后,小灯发光较暗。过了一会儿,小灯亮度明显变亮,而电压表与电流表示数的比值不变,则下列判断中正确的是( )
A. 电阻R断路,电流表示数变小 B. 电阻R短路,电压表示数变小 C. 电阻R断路,电流表示数变大 D. 电阻R短路,电压表示数变大
图6
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7. 某同学连接电路如图7所示,闭合开关,灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果UAF=3V,UBD=0,UAB=0,UDF=3V,此电路故障可能是( ) A. 开关接触不良 B. 电灯灯丝断了 C. 电灯L短路 D. 电阻R短路
8.在电学实验中遇到断路时,常常用电压表来检测。小红同学连接如图8所示的电路,开关S闭合后,小灯泡不发光,电流表无示数。这时用电压表测得a、b两点间和b、c两点间的电压均为零,而a、d间和b、d间的电压均不为零,这说明( ) A.电源接线柱接触不良 b 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
图7
c S d a - + 图8
9. 如图9所示的电路,闭合开关,两只灯泡都不发光,且
电流表和电压表均没有示数。现仅将L1和L2两灯泡的位置对调,其它不变。再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表的指针却有了明显的偏转。根据以上信息可以判断( )
A. 电流表损坏了 B. 灯泡L1的灯丝断了 C. 灯泡L2的灯丝断了 D. 电源接线处松脱
10. 在图10所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作。A 一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小。将两用电器位置互换后再次闭合开关S,两个电表指针均发生明显偏转。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则( )
A. 灯L断路 B. 灯L短路 C. 电阻R断路 D. 电阻R短路。
11. 如图11所示电路,电源电压保持不变,三只电表均完好。开关S闭合后,发现只有两个电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A.电压表V1示数为零,灯L1断路 B.电压表V1示数为零,灯L1短路 C.电流表A示数为零,灯L2断路 D.电流表A示数为零,灯L1断路
图9 S R V L 图10
图11
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