专题8　简单串、并联电路故障的分析与判断 课件(共20张PPT) 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

(共20张PPT)
单串、并联电路
故障的分析与判断
专题8
第十六章　电压　电阻
一、根据电流表、电压表示数判断电路故障
1.根据电流表、电压表有无示数判断电路故障：
先通过电流表有无示数，判断出故障类型：
——电流表有示数，电路出现短路故障；
——电流表无示数，电路出现断路故障；
再根据电压表示数判断出故障的具体位置：
——电压表有示数，电压表并联部分断路(内断)或电压表以外部分存在短路(外短)。
——电压表无示数，电压表并联部分短路(内短)或电压表以外部分存在断路(外断)。
2.根据电流表、电压表示数变化判断电路故障：
关注对象 示数变化 故障原因
电流表 变大 电路(或支路)中部分用电器被短路(所有用电器都被短路，则电流表会被烧毁)
变小 电路(或支路)中发生断路或电流表已被损坏
不变 除电流表所在支路以外的其他支路上发生断路
电压表 变大 与电压表并联的两点间电路发生断路或与电压表并联的两点之外用电器发生短路
变小(甚至为0) 与电压表并联的两点间用电器发生短路或与电压表并联的两点之外电路发生断路
例1　如图所示电路，闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是(　　)
A.L1断路 B.L1短路
C.L2断路 D.L2短路
C
解析　题图中两灯泡串联，闭合开关S后，发现两灯泡均不亮，电流表示数为零，说明电路中有断路故障；电压表测L2两端电压，其示数等于电源电压，说明电压表能连接到电源两端，则断路的位置出现在与电压表并联的部分电路，即L2断路。故选C。
变式训练1　如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，两灯均发光。一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是(　　)
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
A
解析　两盏灯为并联电路。流过灯L2的电流不变，说明灯L2既没有短路使电流增大也没有断路使电流变为0，B、D错误；
如果灯L1短路，会造成灯L2也被短路，电流将不流过灯L2从而使灯L2也熄灭，电流变为0，C错误；
当灯L1断路，电压表测电源电压所以示数不变，电流表测另外一个支路中的电流，没有影响，电流表示数不变，A正确。
二、根据用电器工作情况判断电路故障
例2　如图所示，闭合开关S，发现灯泡L1亮，L2不亮。调节变阻器滑片P，L1变亮，L2始终不亮，出现这一现象的原因可能是(　　)
C
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
解析　闭合开关L1亮，说明电路中不存在断路，否则电路中没有电流，L1不会亮，D错误；
移动滑片P，L1变亮，说明滑动变阻器正确连接在电路中能改变电路中的电流，说明滑动变阻器正常，没有断路，也没有短路，A、B错误；
若电路故障是L2短路，则L2不亮，L1照常发光，C正确。
变式训练2　如图所示的电路中，小灯泡L1、L2规格相同，闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光。此电路的故障可能是(　　)
A.灯L1短路 B.灯L2短路
C.灯L1断路 D.开关S接触不良
C
解析　闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光，由于L1、L2并联，说明有电流通过L2，L2所在的支路是完好的，L1所在的支路必定是断路，而不是短路，否则会造成电源短路，L2也不亮。故选C。
三、根据导线检查现象判断电路故障
例3　如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是(　　)
A.小灯泡L1断路
B.小灯泡L2断路
C.开关S断路
D.小灯泡L2短路
C
解析　由电路图可知，两灯泡串联，闭合开关S时，小灯泡L1、L2都不亮，说明两灯泡都发生了短路或电路某处发生了断路。假设该电路中两灯泡都被短路，则电源短路，接触c、d两点时，两小灯泡也不会亮，故假设不成立。所以电路只能是某处存在断路，用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮，说明在ab之外存在断路；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮，说明在bc之外存在断路；接触c、d两点时，两小灯泡都亮，说明在cd之间存在断路。故选C。
变式训练3　某同学用两节干电池串联做电源连接串联电路，如图所示，闭合开关，发现灯不亮。为了查找原因，老师帮助他用导线分别连接a、b和b、c，连接a、b时，两灯不亮，连接b、c时，L1很亮，则故障的原因可能是 。两灯都不亮时，a、b两点之间的电压是 V。
L2断路
0
解析　闭合开关后，发现两灯不亮，说明电路存在断路。用导线连接a、b时，两灯不亮，由于L1被短路，说明L2或其他地方断路了，此时ab间的电压为0；连接b、c时，由于L2被短路，电流可以借助导线通过L1，所以L1发光，说明与导线并联的L2发生了断路，而其他部分没有断路，故电路故障是L2断路。
四、根据电压表检查现象判断电路故障
把电压表分别和各部分并联，若电压表有示数且比较大(常表述为等于电源电压)，则和电压表并联的部分断路(电源除外)；若电压表并联在导线部分的电压为零，表示导线正常；若电压表并联在某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。
例4　如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。假设导线连接良好，电路只有一处故障，则电路中的故障是(　　)
B
A.开关S断路
B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R短路
D.滑动变阻器R断路
测试点 a、b b、c c、d
电压表示数 有示数 有示数 无示数
解析　将电压表并联在a、b，此时电压表测电源电压，所以电压表有示数；将电压表并联在c、d之间无示数，说明滑动变阻器R没有问题；当开关S闭合时，小灯泡L不亮，将电压表并在b、c之间，电压表有示数，而灯不亮，说明与电压表并联的小灯泡出现了断路。故选B。
变式训练4　如图所示电路中，电源电压为3 V，灯泡L1、L2规格相同。闭合开关S，两灯均不亮。保持S闭合，用电压表测得a、b间电压为0，c、d间电压为3 V，下列判断正确的是(　　)
A.b、c间导线断路
B.灯泡L1断路
C.灯泡L2断路
D.灯泡L1、L2均断路
C
解析　灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的。用电压表测量电路a、b间电压为0，则可能是灯L1发生短路，或a、b之外电路存在断路；用电压表测c、d间电压为3 V，等于电源电压，说明c、d之外电路不存在断路，断路位置在c、d间，即L2断路；综合分析可知，电路故障可能是：L1短路且L2断路或只有L2断路。故选C。