初中物理電路故障分析

一、短路、斷路和開路

1、短路：（1）電源短路：指導線不經過用電器而直接接到了電源的兩極上。會導致電路中電流過大而燒壞電源。

（2）用電器短路：指串聯的多個用電器中的一個或多個（當然不是全部）在電路中不起作用，這種情況是由于接線的原因或者電路發生故障引起的。（一般不會造成較大的破壞。）

2、斷路：從電源的正極到負極，有且只有一條通路，若在某出斷開，整個電路就成為斷路。可能是由于接觸問題或者電流過大把用電器燒毀引起的。

3、開路：一般情況下等同于斷路。就是負載斷開或者電路斷開出現一個端口，一般是電路的干路沒有連接電源正負極，也有可能是導線斷了，或者是干路串聯了電壓表等特大電阻的元件。

二、電路故障分析

（一）針對串聯電路中的斷路故障

方法1：將完好的用電器與被測電路并聯。若用電器正常工作，說明被測電路上發生斷路；若用電器不能工作，說明未測的電路上發生斷路。

方法2：用導線與被測電路并聯。若未測電路正常工作，說明被測電路上發生斷路；若未測電路不能工作，說明未測電路上發生斷路。

（二）利用電流表的示數變化判斷電路故障

1．對于電路中原有電流表的示數變化情況分析。

（1）示數增大，說明電路（或支路）中部分用電器被短路（若所有用電器都被短路，則電流表燒毀）。

（2）示數減小，說明電路（或支路）中發生斷路。

2．（針對串聯電路）將電流表與被測電路并聯分析。

（1）有示數，說明被測電路上發生斷路。

（2）無示數，說明：未測電路上發生斷路。

（三）利用電壓表的示數變化判斷電路故障

1．對于電路中原有電壓表的示數變化情況分析。

（1）示數增大，說明未與電壓表并聯的用電器被短路。

（2）示數減小，說明：與電壓表并聯的被測電路上發生短路或電壓表與電源正負極間發生斷路。

2．將電壓表與被測電路并聯分析。

（1）有示數，說明：電壓表與電源正負極間是通路的。

（2）無示數，說明：與電壓表并聯的被測電路上發生短路或電壓表與電源正負極間發生斷路。

（四）串聯電路的斷路或局部短路故障現象如下表：

內容

斷路

局部短路

實質

某電阻（或導線）變為阻值無窮大。

某電阻值變為0，可看作一根導線。

電流情況

電路中（任何處）均無電流。

短路處無電流，整個電路中電流變大。

用電器工作情況

均不工作。

有一個工作，另一個不工作。

故障發生處

電路中任何一點。

只可能在電阻上。

電流表的示數

無示數。

有示數且變大。

電壓表的示數

斷路處兩端電壓為電源電壓，其余部分為0。

短路處為0，仍然工作的用電器（電阻）兩端電壓為電源電壓。

電流表無示數

斷路

與電壓表并聯的電器斷路

電壓表示數為電源電壓

電壓表并聯以外電路斷路

電壓表無示數

電流表有示數（變大）

短路

與電壓表并聯的電器短路

電壓表無示數

電壓表并聯以外電路短路

電壓表示數為電源電壓

串聯電路的斷路或短路故障分析，一般先判斷電路中是否有電流（或用電器是否均工作），以確定故障到底是短路還是斷路；然后可根據電壓情況來判斷故障發生的地方。

三、動態電路部分

類型1：滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中物理量的變化：明確電路（電壓表直接去掉，簡化電路）；看準每個電表分別測的是誰的電壓和電流；先看電阻的變化，再根據歐姆定律判斷電流、電壓的變化。

類型2：開關的斷開或閉合引起電路中物理量的變化：明確斷開和閉合是分別是什么電路；畫出等效電路（電壓表直接去掉，簡化電路）；根據歐姆定律判斷。

串聯和并聯電路的判斷

一、分析電路的“口訣”：

先判串聯和并聯，電表測量然后判。一路到底必是串；若有分支是并聯。

A表相當于導線；并時短路會出現。V表可并不可串；串時相當電路斷。

二、連接電路的“口訣”：

①電路：串聯各件依次連；并聯標節點、連干路，連好再檢驗。

②電表：A表串其中，V表并兩端。正(進)負(出)不能反，量程仔細斷。

③提醒：無論串聯或并聯，電壓表都應最后連。

二．串聯、并聯的識別方法（右圖是簡化、改畫電路圖的最終結果。）

1.電流流向法：

從電源正極出發，沿著電流的方向描繪出電流通過電阻的各條路經，一直達到電源的負極。這是識別電路最直觀的方法，也是連接實物電路時必須遵循的基本思路。

【例１】在圖２（甲）所示電路中，三盞燈是如何連接的，開關閉合后，電流表測量的是哪部分的電流？

做法：先標出電源的正負極，再沿著從正極到負極的方向，用箭頭描繪各處的電流走向，標在電路圖上，如圖２（乙）。

分析：從圖２（乙）中可以看出，點ａ是最初的電流分支點，點ｂ是最后的電流會合點。電流共有三條路徑（I1、I2、I3），分別通過三盞燈（L1、L2和L3），所以三盞燈是并聯的。通過電流表的電流只通過L1，所以電流表測量的是通過燈L1的電流。２.摘表法：

從電路中摘去電壓表和電流表，電壓表所在支路用斷路替代，電流表所在位置用導線替代。如需進一步分析討論，原電壓表、電流表所測量的電壓和電流則應在簡化后的電路上標出。

【例2】如圖３（甲）所示電路中，三個電阻是＿＿聯的。電壓表Ｖ1的示數為３Ｖ，Ｖ2的示數為5Ｖ，電源電壓

８Ｖ（填“大于”、“小于”或“等于”）。

分析：兩個電壓表使電路看起來比較復雜，摘掉兩個電壓表后，把電壓表所在支路擦除，電阻的串聯方式如圖３（乙）所示。兩圖比較可知，電壓表Ｖ1測量的是Ｒ1和Ｒ３兩端的電壓Ｕ1＋Ｕ3，電壓表Ｖ2測量的是Ｒ1和Ｒ2兩端的電壓Ｕ1＋Ｕ2，兩個電壓表的示數之和大于電源電壓。

３．直線法：

這是把不規范電路簡化成規范電路的普遍適用的方法。具體方法是：將電路從電源正負極處斷開，結合電流流向法，拉長和縮短某一段導線，使各組元器件都在一條直線上，一次不成，可逐次分步完成。

【例3】圖４（甲）所示電路中，電源電壓是６Ｖ，開關閉合后電壓表的示數為４Ｖ，問：燈Ｌ1、Ｌ2兩端電壓各為多少？

分析：利用摘表法，可確定這兩個燈泡的串聯電路。問題是電壓表測量的電壓是哪個燈兩端的電壓。將電路拉成直線，畫出如圖４（乙）所示的簡潔圖，這個問題就迎刃而解了。

４．節點法

這是一種比直線法更直接、更簡潔的快速簡化電路的方法。具體做法是：從電源正極開始，把電阻之間的連接導線縮減成點，相同的點用同一個字母表示。如果一個電路中的點多于兩個，可以將這些點排在一條直線上，再把相應的電阻補充到這些點之間，節點法和直線法有著相輔相成的關系。

【例4】圖５（甲）所示電路中，三個電阻是＿＿聯的；電流表Ａ1測量的是通過電阻＿＿＿的電流。電流表Ａ2測量的是＿＿＿的電流。

分析：將圖５（甲）中的電流表摘掉后，電路中三個電阻的連接方式仍然不明顯。從電源正極開始，可以標出三個位置都是ａ點（電源正極），另外兩個位置都是ｂ點（電源負極）。如圖５（乙）所示。三個電阻都連接在ａｂ兩點之間，通過三個電阻的電流方向都是從ａ到ｂ，所以這是一個并聯電路。再利用電流法，描繪電流走向如圖５（丙）所示。可以知道原電流表Ａ1的位置通過的是Ｒ2和Ｒ3的電流I2＋I3；原電流表Ａ2的位置通過的是Ｒ1和Ｒ2的電流I1＋I2、。本題中兩個電流表的位置跟【例2】（圖３甲）中兩個電壓表的位置相同，因為用電流表替代了電壓表，三個電阻的連接方式也隨之發生了變化。

電路故障分析

經典例題

1、先根據題給條件確定故障是斷路還是短路：兩燈串聯時，如果只有一個燈不亮，則此燈一定是短路了，如果兩燈都不亮，則電路一定是斷路了；兩燈并聯，如果只有一燈不亮，則一定是這條支路斷路，如果兩燈都不亮，則一定是干路斷路。在并聯電路中，故障不能是短路，因為如果短路，則電源會燒壞。

2、根據第一步再判斷哪部分斷路或短路。

【分析】L1與L2串聯在電路中，用電壓表測L2兩端電壓，開關閉合后，發現兩燈都不亮，電壓表有示數。則故障原因是什么？解：你先畫一個電路圖：兩燈都不亮，則一定是斷路。電壓表有示數，說明電壓表兩個接線柱跟電源兩極相連接，這部分導線沒斷，那么只有L2斷路了。

【例】L1與L2串聯，電壓表V1測L1電壓，V2測L2電壓。閉合開關后，兩燈都不亮。則下列說法正確的是：

A、若V1=0，V2示數很大，則L1短路而L2正常；

B、若V1=0而V2示數很大，說明L2都斷路。

解：兩燈都不亮，則電路是斷路，A不正確。當L2斷路時，此時V2相當于連接到了電源兩極上，它測量的是電源電壓，因此示數很大。而此時L1等效為導線，因此兩端沒有電壓，因此V1的示數為零。答案為B。

一、簡單電路故障類習題的分析判斷

【例1】如圖1，閉合開關時，兩燈都不亮，電壓表示數為0。則原因可能是（）

A、L1短路

B、L2短路

C、L1開路

D、L2開路

分析：閉合開關兩燈都不亮，表明電路中無電流，是開路故障。是L1還是L2開路呢？因為電壓表測量L1兩端電壓，若是L1開路，則電壓表應與L2串聯接在電源兩端，它應該有示數且接近電源電壓，而此時電壓表示數為0，說明電壓表沒有連接到電源兩端。正確選項是D。

【例2】如圖2，閉合開關時，電流表有示數，電壓表示數接近電源電壓，則原因可能是（）

A、L1短路

B、L2短路

C、L1開路

D、L2開路

分析：閉合開關時，電流表有示數，表明電路中有電流，從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障。那么是L1還是L2短路呢？可以通過電壓表的示數來進行分析。可以假設一下，若是L1短路，那么L1就相當于一根導線，它的兩端電壓就為0，這與題目條件不相符。答案是B。

【例3】如圖3，閉合開關時，L1發光而L2不亮，則原因可能是（）

A、L2開路

B、L2開路

C、RL1比RL2大得多

D、RL1比RL2小得多

分析：閉合開關時，L1發光，表明電路中有電流，從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障，L1發光而L2不亮，可以很快得出是L2短路；那么L2就相當于一根導線，它的電阻極小，而從電路中不能看出L2被短接，因而故障應是RL2比RL1小得多。正確選項是C。

【例4】如圖4，閉合開關時，電流表A與A1的示數相同，則原因可能是（）

A、L1短路

B、L2短路

C、L1開路

D、L2開路

分析：并聯電路由于存在兩條支路，因此必須分析各條支路是否有電流。本題中，電流表A與A1的示數相同，即I=I1，說明干路和L1所在支路是通路，從并聯電路的電流特點分析：I=I1+I2，因此I2=0，即電流表A2示數為0，L2支路沒有電流，此支路開路。正確選項是D。

【例5】如圖6，閉合開關時，燈泡都不亮，電壓表示數接近電源電壓，則原因可能是（）

A、ab間開路

B、bc間開路

C、cd間開路

D、ad間開路

分析：L1、L2都不亮，可以判斷出電路故障屬于開路。由于電壓表示數接近電源電壓，說明L2阻值很大（或者電壓表串聯在電路中），遠大于L、L3的電阻，所以開路故障應該是出現在L2所在的部分電路，正確選項應是B。

【例6】如圖7，閉合開關時，發現電流表的指針沒有偏轉；某同學用一根導線將ac兩點連接起來，閉合開關瞬間，電流表指針迅速偏轉到最大；當他用這根導線將bd兩點連接起來時，發現燈L1發光。則下列關于該電路存在的問題分析錯誤的是（）

L1完好

B、L2開路

C、L3短路

D、L2情況無法判斷

分析：閉合開關后，電流表指針沒偏轉，首先可確定此電路中有開路故障。用一根導線將ac兩點連接起來，閉合開關瞬間，電流表指針迅速偏轉到最大，說明開路故障沒有出現在L3所在部分電路，同時說明L3被短路了；再用導線將bd兩點連接起來時，L1發光，說明故障也不是L1所在部分電路，那么只有L2開路的可能了。綜合上述分析，錯誤的選項應該是D。

二、復雜電路故障類習題的分析判斷

例4

（06大連）如圖所示，閉合開關S時，燈泡L1、L2都不亮，用一根導線的兩端接觸a、b兩點時兩燈都不亮；接觸b、c兩點時，兩燈都不亮；接觸c、d兩點時，兩燈都亮。則（）（導線檢測法）

A．燈L1斷路

B．燈L2斷路

C．燈L2短路

D．開關S斷路

分析：閉合開關S時，燈泡L1、L2都不亮，說明電路發生斷路故障。用一根導線的兩端接觸a、b兩點時兩燈都不亮，說明斷路故障發生在燈L2和開關上；接觸b、c兩點時，兩燈都不亮；說明斷路故障發生在燈L1和開關上；接觸c、d兩點時，兩燈都亮，排除燈泡故障，說明開關S斷路，故選D。

電流表、小燈泡的檢測法與導線相似，電流表檢測時要防止造成電源短路。

4、把兩個小燈泡L1和L2、一個蓄電池、—個電鍵及若干導線組成串聯電路。當閉合電鍵時，兩個小燈泡均不發光。用電壓表測量，發現燈L1兩端有電壓。若整個裝置除了兩個小燈泡以外，其余都完好，那么小燈泡不發光的原因可能是（）

A

L1的燈絲斷了。

B

L2的燈絲斷了。

C

L1和L2的燈絲都斷了。

D

以上三種情況都存在分析：電壓表并聯在L1兩端，有示數，說明除L1之外其他部分正常完好，因此，只有L1斷路，等效于電壓表直接連接電源兩極。

5.如圖5所示的電路，電源電壓保持不變。電鍵S閉合時，發現只有兩個電表的指針發生偏轉，電路中的電阻R或燈L有一個出現了故障，則可能是

（）（2010年中考）

A．電流表A示數為零，電阻R短路

B．電流表A示數為零，燈L斷路

C．電壓表V2示數為零，電阻R短路

D．電壓表V2示數為零，燈L斷路

分析：排除電表影響，L和R串聯，因此，L和R均不能斷路，否則只有V1有示數。排除BD；若R短路，則R相當于導線，V2無示數，選C

例3　在電學實驗中，遇到斷路時，常用電壓表來檢測。某同學連接了如圖1所示的電路，閉合開關S后，發現燈不亮，為檢查電路故障，他用電壓表進行測量，結果是，則此電路的故障可能是（）(電壓表檢測法）

A．開關S接觸不良

B．小燈泡燈絲斷了

C．d、e間出現斷路

D．e、f間出現斷路

分析：觀察電路，燈泡和定值電阻串聯，閉合開關S后，發現燈不亮，說明發生斷路故障。用電壓表測量時，表與被測元件并聯，相當于在被測元件旁又使電流有了一條路徑。若被測元件通路，由于電壓表電阻很大，等效于開路，對電路無影響，其示數為零；若被測元件斷路，電流不能從元件通過，只能從電壓表通過，因電壓表的電阻很大，這個電流很小，燈泡不亮，但電壓表有示數，且近似等于電源電壓。本題中電壓表測得，說明電源可提供3V電壓；說明a、d兩點與電源兩極相連的電路某處斷開，說明故障在d、e兩點之間且為斷路。選擇C。

二、動態電路分析與判斷

動態電路分析題和電路故障分析題對學生有較高的能力要求，是初中學生物理學習過程中的難點。進行電路故障分析，要以電路動態分析能力作為基礎，而電路故障分析又是電路動態分析的載體。

分析動態電路的一般思路是：根據引起電路變化的原因（開關通斷、變阻器滑片移動、電路故障），分析判斷電路中電阻的變化，根據歐姆定律分析電路中電流的變化（電流表示數變化），再根據歐姆定律變形式U=IR（或串并聯電路電壓特點）進一步判斷電路中部分電路中電壓的變化（電壓表示數變化）或其它物理量的變化。

1、滑動變阻器滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化

（1）．串聯電路中滑動變阻器滑片P的位置的變化引起的變化

[例1]如圖1，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當滑片P向左移動時，請你判斷電流表和電壓表示數的變化。

分析：

P左移→R2減小→R總減小→I增大→表變大。

R1不變→IR1增大→U1增大→表變大。

判斷表的變化還可以根據串聯電路的電壓特點來分析：

R2減小→U2減小→U1增大→表變大。

[例2]如圖2，當滑片P向左移動時，表和表將如何變化。

分析：首先要確定電路的類型，此電路屬于串聯電路呢還是并聯電路。我們可以將電流表簡化成導線，將電壓表簡化成斷開的開關或干脆拿掉。此時可以容易地看出，這是一個串聯電路。而且發現滑動變阻器的滑片已經懸空，滑動變阻器變成了定值電阻，電流表測串聯電路的電流，所以表示數不變。即：P左移→R1+R2不變→不變

在本電路中，電壓表是測量R1和R2部分電阻之和的總電壓，當滑片P向左移動時，被跨接在電壓表內的電阻隨著變小，根據串聯電路電壓特點：表示數減小。

[例3]在如圖3所示電路中，當閉合開關后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時

(A)電流表示數變大，燈變暗。

(B)電流表示數變小，燈變亮。

(C)電壓表示數不變，燈變亮。

(D)電壓表示數不變，燈變暗。

分析：將電流表等效為一根導線，可以看到電壓表直接測量電源電壓，因此當滑動變阻器的滑動片P向右移動時，電壓表的示數將不會變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電阻RL大小不變（注意：在初中階段，小燈泡的電阻由于溫度的影響引起的變化往往忽略不計），因此總電阻變大，電流變小，所以電流表示數變小。根據串聯電路的電壓特點分析，小燈兩端的電壓也將變小，小燈的功率P=ULI也將變小，所以小燈的發光將變暗。本題正確答案為D。

（2）．并聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化

[例4]如圖4，當滑片P向右移動時，表、表和表將如何變化？

分析：測電源兩端電壓，測R1支路電流，測干路電流。并聯電路各支路兩端電壓相等，等于電源電壓，故電壓表V示數不變。由于并聯電路各支路獨立工作，互不干擾，滑動變阻器滑片P向右移動時，對R1這條支路沒有影響，所以電流表示數不變。滑片P右移，R2變大，兩端電壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小，所以示數也會變小。

2、開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化

（1）．串聯電路中開關的斷開或閉合引起的變化

[例5]在如圖5所示的電路中，將開關S閉合，則電流表的示數將______，電壓表的示數將________(均填“變大”、“變小”或“不變”)。

分析：在開關尚未閉合前，電流表測量的是串聯電路的電流值，由于此時電阻較大，故電流較小；開關S閉合后，電阻R2被局部短路，電路中的電阻只有R1了，因此電流表的示數將變大。

在開關尚未閉合前，兩個電阻組成串聯電路。電壓表測量R1兩端的電壓，開關S閉合后，電阻R2被局部短路，只有R1接入電路，電壓表變成測量電源兩端的電壓了，因此電壓表的示數將變大。

還可以根據U=IR來分析開關閉合后電壓表的示數變化。

（2）并聯電路中開關的斷開或閉合引起的變化

[例6]

在圖6中，燈泡L1和燈泡L2是______聯連接的。當開關K斷開時，電壓表的示數將_____；電流表的示數將_____

(選填“增大”、“不變”或“減小”)。

分析：本題的難度首先在電路的識別，我們可以將電流表看作導線，將電壓表拿去，就容易看出這個電路是“并”聯電路。電流表串聯在小燈L1的支路中，所以開關閉合時，電燈L1接入電路，電流表的示數從0變到有讀數，應該選填“增大”。電壓表并聯在L2兩端，也即測量電源電壓，而且不受開關控制，所以電壓表示數“不變”。

3、電路的故障引起電路中電學物理量的變化及故障原因分析

[例7]在圖7中，當開關

K閉合后，兩只小燈泡發光，電壓表示數為4伏。過了2分鐘，電壓表示數為0，經檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請分析造成這種情況的原因可能有：_____________________。

分析：電壓表示數為0，其原因有三：1.電壓表沒有接好或電壓表損壞；2.小燈L2短路；3.小燈L1斷路。起先，電壓表有示數，說明不存在原因1的情況。那么還有兩種情況都是可能的。答案為：小燈L2短路；小燈L1斷路。

[例8]

在如圖8所示電路中，電源電壓不變。閉合開關K后，燈L1、L2都發光。一段時間后，其中一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數都不變，產生這一現象的原因可能是

(A)燈L1短路。

(B)燈L2短路。

(C)燈L1斷路。

(D)燈L2斷路。

分析：這是一個并聯電路。可以采用排除法。小燈L2短路，會導致電壓表示數變小、電流表示數變大，且導致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會導致電流表示數變0；小燈L1短路，也會導致兩燈都不亮；一燈熄滅而電表示數都不變，只有小燈L1發生斷路時才有此可能。本題正確答案為C。

[例9]

在圖9所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關K后，燈L1、L2都發光，—段時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vl的示數變小，電壓表V2的示數變大，則產生這一現象的原因是

(A)燈L1斷路。

(B)燈Ll短路。

(C)燈L2斷路。

(D)燈L2短路。

分析：應用“去表法”可以判斷此電路是L1、L2組成的串聯電路。

“—段時間后，其中的一盞燈突然變亮”排除了電路出現斷路的情況，那么，故障現象只有發生短路了。電壓表V2的示數變大，是小燈變亮的原因，且它測小燈L2兩端電壓，所以一定是小燈L2突然變亮；電壓表Vl的示數變小說明小燈L1發生了短路。本題正確答案為B。

四、動態電路電功率問題的分析與計算

電功、電功率問題的分析和計算是目前中考的熱點之一，也是學生答題的難點之一。這種題型把歐姆定律、串并聯電路的規律及初中階段電學儀器的應用和電功、電功率知識融合在一起，通過對這部分問題的訓練和考查，有利于提高學生的物理思想、邏輯分析能力、表達能力及應用數學知識分析解決物理問題的能力。

常見電功、電功率類試題一般分為三類：第一類就是直接運用電功和電功率公式進行計算，譬如給你一個電能表在某段時間內消耗的電能（電功）計算電功率，或者根據用電器的銘牌信息計算該用電器在某段時間內消耗的電能；第二類是根據動態電路的電阻變化分析計算某用電器實際功率的變化，譬如小燈泡亮度的變化；第三類就是對動態電路進行計算。

解決電功率問題的一般思路：根據電路的連接狀況分析電路的工作狀態，根據各部分電路的已知條件分析尋找求解未知量所需的隱含條件，再依據歐姆定律、電功率的公式（包括變形式）列出代數式（方程、方程組）解答。

解決電功率問題的一般方法：

（1）弄清引起電路狀態發生變化的原因是開關的通斷，還是滑動變阻器滑動引起變化。

（2）弄清電路各狀態的連接方式和接入此電路的用電器，必要時畫等效電路圖。

（3）弄清電壓表、電流表測的是哪部分電路的電壓和電流。

（4）抓住電路中的不變量（如電源電壓不變、電阻不變）或利用串并聯規律列式求解。

解決電功率問題的關鍵：首先是分析清楚電路的狀態，即需求解的部分電路中用電器個數及連接方式，其次是與該部分電路中用電器相關的已知條件包括隱含條件，第三是此電路中的不變量（如電源電壓不變、電阻不受溫度影響）等。

解決電功率問題思路的口訣：審題識電路，拆圖標已知，建立關系式，給三能求九。就是說，審題的過程要將電壓表去掉，將電流表當導線處理，看清屬于哪一類電路，一般難題分成簡單電路（單個用電器）電路、.串聯電路和并聯電路三類；在識別電路的同時，觀察電路變化了幾次，就有幾種工作狀態（一般考題中電路變化是利用開關的通斷和滑動變阻器滑片的移動引起電路的變化），拆圖標已知的含義是電路變化幾次，就畫幾個等效電路草圖，在圖上標出已知條件，根據串、并聯電路的特點建立關系式，也就是方程（組）。通常從等效電路圖上已知條件密集處就是解題的切入點，一般情況下只要給出三個物理量就能求出九個物理量。這就是給三能求九。在完成上述的步驟之后，一般的電功率題就比較容易了。

例1：如圖1所示電路，燈L上標有“12V

9W”字樣，當開關S和S1都閉合，變阻器的滑片P移到a端時，燈恰好正常發光，電流表示數是1.25A，求：

（1）變阻器的最大阻值是多少？

（2）當開關S閉合，S1斷開，變阻器的滑片P移到b端時，燈消耗的功率是多少？

分析思路：（1）①求滑動變阻器電阻值需知道變阻器此時兩端電壓和通過它的電流；②當開關S、S1都閉合時，P在a端，燈泡L與變阻器R1并聯，電流表測干路電流；因為燈正常發光，找出隱含條件：燈、變阻器和電源兩端電壓都是12V；因為燈正常工作，可根據銘牌計算出通過燈的電流，再根據并聯電路特點求出通過變阻器的電流。

③根據歐姆定律推導式計算變阻器的阻值。

（2）①要求燈消耗的實際功率，需要知道此時燈兩端的實際電壓和通過的電流（或燈泡的電阻根據P=I2R計算）；②當開關S閉合，S1斷開，變阻器的滑片P移到b端時，變阻器與燈L串聯接入電路，且變阻器全部接入電路，電流表測串聯電路電流；③根據燈的銘牌可求得燈絲電阻RL，因為電源電壓為12V（已求得），可以計算此時電路中的電流I’,再根據歐姆定律推導式求出此時燈兩端電壓為U’L;④燈消耗的功率就為P=U’LI’

解：（1）當開關都閉合時，P在a端，燈泡L與變阻器并聯，燈正常發光

通過的電流：

因為燈L與變阻器直接并聯到電源兩端，所以：

變阻器最大值：

（2）當開關S閉合，斷開，滑片P滑到的b端時，燈L與串聯。

燈的電阻：

串聯后總電阻：

電路中的實際電流：，燈兩端電壓U’=IRL＝0.3A×16Ω＝4.8V

燈的實際功率：

或

例2：在如圖6所示的電路中，電源電壓和燈泡電阻不變，電阻R1=12Ω，燈L標有“6V

12W”的字樣，電流表量程為0～3A，電壓表量程為0～15V，滑動變阻器R2上標有“2.5A”字樣。

（1）只閉合S1，電流表的示數為0.6A，求電源電壓；

（2）當閉合S1、S2和S3，并將滑片P移到b端時，電流表的示數為1.2A，求滑動變阻器R2的最大阻值；

（3）只閉合S2時，求電路總功率的最大值。

分析思路：（1）①只閉合S1時，燈L與R1串聯，電流表測此電路電流，電壓表測R1兩端電壓。②求電源電壓即求出此時燈L和R1兩端總電壓，只要知道燈L的電阻和R1電阻值，即可根據U=IR計算它們的總電壓即電源電壓。③R1阻值已知，燈絲電阻可由燈的銘牌求出。

（2）①當閉合S1、S2和S3，并將滑片P移到b端時,燈L被短路，R1與R2并聯,R2全部接入電路，電流表測干路電流，電壓表測電源電壓。②求R2阻值，需知道R2兩端電壓和通過的電流。③電源電壓已求得，則變阻器兩端電壓等于電源電壓，R1阻值已知，可求此時通過R1的電流，根據給出的總電流和并聯電路特點，求出通過R2的電流。

（3）①只閉合S2時，燈L與R2串聯，電流表測此時電路中電流，電壓表測R2兩端電壓。②求最大功率，就是要考慮在電流表、電壓表和滑動變阻器安全的前提下，根據電路中的最大電流和最高電壓來計算功率。③由于電源電壓為9V，不超過電壓表0～15V量程，所以電壓表安全，考慮電流值時，要綜合分析燈和變阻器允許通過的電流，從變阻器允許通過的電流是2.5A來看，即電路中的電流不允許超過2.5A，再從燈的銘牌來看，可計算出燈正常工作允許通過的電流是2A。④所以此時電路中允許通過的最大電流是2A，電壓是9V，因此電路消耗的最大功率是18W。

解：（1）只閉合S1時，燈L與R1串聯，燈泡的電阻：

電源電壓：

（2）當閉合和時，燈L短路，R1與R2并聯,通過R1的電流：

滑動變阻器的最大阻值：

（3）只閉合S2時，燈泡L與R2串聯，燈泡L的額定電流：為保護燈泡，電流

為保護電流表，電流

為保護滑動變阻器，電流

由此可得電路中的最大電流

電壓表量程0～15V，電源電壓9V，9V＜15V，電壓表始終是安全的。

電路總功率的最大值

6、（2010年浦東新區中考模擬）

在圖6所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常工作。過了一會兒，燈L熄滅，兩電表指針發生同向偏轉；另用一導線并聯在L兩端，均再無其他現象發生。若電路中只有一處故障，且只發生在L或R上，由此可以判斷

（）

A.可能是R斷路

B.可能是R短路

C.一定是L斷路

D.一定是L短路

1．如圖2所示的電路中，電源電壓為6V，當開關S閉合后，只有一只燈泡發光，且電壓表V的示數為6V，產生這一現象的原因可能是（）

A．燈L1處短路

B．燈L2處短路

C．燈L1處斷路

D．燈L2處斷路

2．如圖3所示，當開關S閉合時，發現電流表指針偏轉，電壓表指針不動。該電路的故障可能是（）

A．燈L1的接線短路

B．燈L2的接線短路

C．燈L1的燈絲斷了

D．燈L2的燈絲斷了

電

路

故

障

燈泡

短路

原因：接線柱碰線

現象：燈泡不亮

斷路

原因

接線柱接觸不良

燈絲燒壞（斷）

現象：燈泡不亮

電壓表

短路

原因：接線柱碰線

現象：電壓表無示數

斷路

原因：接線柱接觸不良或損壞

現象：電壓表無示數

與用電

器串聯

原因：與電壓表并聯的用電器斷路

現象

電壓表示數幾乎等于電源電壓

電路電流幾乎為0不能使用電器正常工作

電流表

短路

原因：接線柱碰線

現象：電流表示數為0

斷路

原因：接線柱接觸不良，或電流表已燒壞

現象：電流表無示數

滑變

短路

原因

接線柱錯接“一上，一上”

閉合開關前沒有調節滑片p位于“阻值最大處”

現象：起不到保護作用，電路電流很大

斷路

原因：接線柱接觸不良或燒壞

現象：整個電路被斷開

接法錯誤，連入電阻最大并不改變

原因：接“一下，一下”

現象：阻值不變，較大

開關

短路：不存在，相當于開關閉合斷路：相當于開關斷開

照明電路的故障及判斷方法

1.常見的故障

（1）斷路：如燈絲斷了，燈座、開關、掛線盒斷路，熔絲熔斷或進戶線斷路等。斷路會造成用電器無法用電工作。

（2）短路：如接在燈座兩個接線柱上的火線和零線相碰，插座內兩根接線相碰。短路會把熔絲熔斷而使整個照明電路斷電，嚴重者會燒毀線路引起火災。

（3）過載：電路中用電器的總功率過大或單個用電器的功率過大。產生的現象和后果同短路。

（4）接觸不良：如燈座、開關、掛線盒接觸不良，熔絲接觸不良，線路接頭處接觸不良等。這樣會使電燈忽明忽暗，用電器不能連續工作。

（5）連接錯誤：如插座的兩個接線柱都接在火線或零線上，開關接在主線中的火線上，用電器串聯接在電路中等。

2.檢修故障的一般方法

（1）檢修斷路：先用測電筆檢查總閘刀開關處，如有電，再用校火燈頭（一盞好的白熾燈，在燈座上引出兩根線就成為校火燈頭）并聯在閘刀開關下的兩個接線柱上。如燈亮，說明進戶線正常（如燈不亮，說明進戶線斷路，修復進戶線即可）。再用測電筆檢查各個支路中的火線，如氖管不發光，表明這個支路中的火線斷路，應修復接通火線。如果支路中的火線正常，則再用校火燈頭分別接到各個支路中，哪個支路的燈不亮，就表明這個支路的零線斷路了，需要修復。

（2）檢修短路：先取下干路熔斷器的盒蓋，將校火燈頭串接入熔斷器的上下兩端，如燈亮，表明電路中有短路。同樣，在各個支路開關的接點用上述方法將校火燈頭串接進去，哪個支路的燈亮，就表明這個支路短路了，只要檢修這條支路就能解決問題。

例1.有一幢樓房，突然發生停電事故，經檢查，保險絲已熔斷，已排除用電器過多這一原因，那么有經驗的電工師傅檢修時，他最先考慮并重點檢查的是下列哪個部件？（）

A.燈泡

B.開關

C.插座

D.導線

分析：若用電器不過載，則電路中只有短路使電流過大。而燈泡與導線短路的可能性不大，且開關不會引起電路短路，所以只有插座短路的可能性最大。故選（C）。

例2.物理小組的同學們練習安裝照明電路，接通電源之前，老師將火線上的保險絲取下，把一個額定電壓為220V的燈泡作為檢驗燈泡連接在原來安裝保險絲的位置，同時要求同學們將電路中所有開關都斷開，用這種方法可以檢查電路中是否有短路。在接通電源后，下列說法中正確的是（）

A.若檢驗燈泡正常發光，表明電路連接無誤

B.若檢驗燈泡不亮，但將某一個用電器的開關閉合后檢驗燈泡正常發光，表明這個開關的兩端直接連到了火線和零線上

C.若檢驗燈泡不亮，但將某一個電燈的開關閉合后，這個電燈和檢驗燈泡都能發光，只是亮度不夠，這表明電路中出現了短路現象

D.不論電路中用電器的開關是閉合還是斷開，檢驗燈泡均不發光，這表明電路中有短路

分析：題中保險絲換成了燈泡，并把所有用電器的開關都斷開，正常情況下應該沒有電流通過燈泡。如果燈泡發光，說明有短路現象。如果閉合某一開關，檢驗燈泡不亮，說明電路斷路。若閉合某一個電燈的開關后這個電燈和檢驗燈泡都能發光，只是亮度不夠，表明電路中的電燈能正常工作，電燈所在的電路為通路。故選（B）。

例3.某人家里只開一盞電燈，其它用電器都不用，為了看電視，他在電視機開關閉合之前將電視機的兩腳插頭插入兩孔插座中，結果電燈立即熄滅，經檢查燈泡是好的，保險絲燒斷，則產生這種現象的原因是（）

A.電視機已損壞

B.電視機的插頭內有短路

C.兩孔插座內原來已經短路了

分析：家里開著一盞電燈，說明原來的電路是好的，如果兩孔插座內原來就已經短路，電燈不可能發光，（C）錯誤。

電視機的開關未閉合，說明電視機的電路未接通，電視機不可能損壞，因此（A）可以排除。

將電視機的兩腳插頭插入兩孔插座中，電燈立即熄滅，保險絲燒斷，由此可以判斷電視機的兩腳插頭內有短路，選（B）。