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6.2 故障判断方法

家庭电路与安全用电 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 通过观察电路现象(如灯泡亮度、电表读数),结合欧姆定律和电功率公式,逻辑推导故障类型(断路或短路)的方法。

从哪来 基于 4.1 纯电阻电路中的电功率公式 理解用电器工作状态与功率的关系,利用 6.1 电能表参数(L1识记) 中的电流参数判断电路是否过载,并依托 2.1 焦耳定律的内容 分析发热异常导致的故障。

为什么 电路故障本质是电阻状态的改变。 1. 断路:某处电阻变为无穷大,导致该支路电流为0,根据 $P=I^2R$,该用电器功率为0(不工作);若为干路断路,则全电路无电流。 2. 短路:某处电阻变为0,导致该部分电压为0,电流不经过该用电器,根据 $P=U^2/R$(或 $P=I^2R$),该用电器功率为0,但电路总电阻减小,总电流增大。 因此,通过“电流有无”和“电压/亮度变化”可以反推电阻状态,从而定位故障。

“侦探推理法”** **适合:逻辑性强、喜欢解谜的学生** 将电路故障比作“案件现场”。 1. **线索1(电流表/灯泡)
如果电流表无示数或灯泡不亮,说明“路断了”(断路)或者“被堵死了”(短路导致其他部分分压)。 2. 线索2(电压表):电压表是“侦探”。 - 若电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两端到电源是通的,故障就在电压表并联的那部分(断路)。 - 若电压表无示数,说明电压表并联部分短路,或者外部电路断路。 3. 推理:结合两条线索,排除法锁定故障点。
“极端假设法”** **适合:形象思维好、擅长物理建模的学生** 假设故障发生,推演极端情况: 1. **假设断路
把导线剪断。 - 若断在灯泡处:电流为0,电压表测电源电压(因为电压表串联进电路,内阻极大)。 - 若断在开关处:全电路无电流,电压表无示数。 2. 假设短路:把灯泡换成导线。 - 若灯泡短路:电流变大(总电阻变小),电压表测导线电压(为0),其他串联灯泡变亮。 通过对比假设结果与实际现象是否一致,确定故障。
“电压表定位法”** **适合:基础薄弱、需要口诀辅助的学生** 记住核心口诀:**“电压表有示数,断路在并联;电压表无示数,短路在并联或外断。”** 1. **第一步
看电压表有没有数。 2. 第二步: - 有数:说明电压表“通”到了电源,那它并联的元件一定是断路(因为如果是短路,电压表会被短接,示数为0)。 - 无数:说明要么它并联的元件短路(被导线旁路),要么它外面的电路断路(没电过来)。 3. 第三步:结合电流表判断。电流表有数,外电路通,那就是并联元件短路;电流表无数,那就是外电路断路。
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练一道
基础题
如图所示,电源电压恒定。闭合开关S,灯泡L不亮,电流表无示数,电压表有示数(接近电源电压)。则电路故障可能是( ) A. 灯泡L短路 B. 灯泡L断路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
变式
在“探究串联电路电压规律”实验中,小明连接好电路,闭合开关后,发现L1亮,L2不亮。他用电压表测量L2两端电压,示数为0。请分析可能的原因。
试试手自己判
检测题
在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,灯L1、L2均发光。过了一会儿,灯L2突然熄灭,而灯L1亮度不变,电流表示数变大。造成这一现象的原因可能是( ) A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
1. 学生能指出“L1亮度不变”说明L1所在支路电压和电流未变,排除L1故障(A、B错)。
2. 学生能指出“电流表示数变大”说明总电阻变小,排除断路(D错,断路总电阻变大,电流变小)。
3. 学生能结合“L2熄灭”和“总电流变大”,推断出L2被短路(C对)。
若学生仅凭“L2熄灭”选D,判错;若学生能解释清楚短路导致总电阻减小、电流增大,判对。
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