李德仲

摘要： 电路故障是初中物理电学教学中经常遇到的问题之一，也是物理中考常考的知识点之一.因此搞好电路故障判断方法的教学其意义重大.不但能解决教学中的问题，提高学生的学业成绩，而且有助于同学们对基础知识的理解，提高综合分析问题能力，培养发散思维和创新能力有重要的意义。本文结合笔者的教学经验和教学体会， 从电路故障判断的理论基础、常见故障种类、故障的判断方法以及个案剖析四方面加以阐述。目的诣在教师教学有法，学生学习轻松。

关键词： 电路故障；开路；短路；判断方法

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）09-0275-01

电路故障一般分为短路和开路两大类。分析识别电路故障时，一定要根据电路中出现的各种反常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分析其发生的各种可能原因，再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析，确定故障。综观近年全国各地的中考物理试卷，我们不难发现，判断电路故障题出现的频率还是很高的。许多同学平时这种题型没少做，但测验时正确率仍较低，有的反映不知从何处下手。因此在物理课堂教学中有必要对电路故障的判断方法进行专题教学指导。本文从电路故障判断的理论基础、常见故障种类、故障的判断方法以及个案剖析四方面加以阐述。

1.电路故障判断的理论基础：几种主要元件的特点及产生的原因

1.1 灯泡：（1）发光：说明电路是通路。（2）不发光的原因： ①开路：灯丝断或电路某处断开；②灯泡被短路；③电流太弱，不足以达到发光程度。如灯泡与电压表串联后接在某段电路中。因电路电压一般不大，但电压表的内阻很大，所以电路中的电流很小，不足以使灯泡发光。

1.2 电流表：（1）电阻很小，可视为零；若并联使用，将构成短路；（2）有示数：说明电流表所在电路为通路；（3）无示数：①电流表所在电路为开路；②电流表被短路；③电流表损坏。（4）指针反偏，正负接线拄接反；（5）指针超过最大刻度，量程选小。

1.3 电压表：（1）电阻很大，可视为绝缘体；若串联使用，将构成开路；（2）在通路电路中，电压表所测电压为不包含电源在内的那部分电路的电压；（3）在开路电路中，用电压表测某两，最间的电压：①示数为零，则该两点间连通；②示数近似于电源电压，则该两点间断开。（4）电压表有示数：①串联使用，形成开路，但可测出电源电压；②电压表正负接线住到电源正负极间处处连通。（5）电压表无示数：①电压表被短路；②在通路电路中，电压表所测部分电阻为零；③电压表正负接线柱与电源正负极间某处断开；④电压表损坏。（6）指针反偏，正负接线柱接反；指针超过最大刻度，量程选小。

2.常见故障种类及判断方法

2.1 短路故障的判断。

2.1.1 短路的分类。严格的讲，电学中的短路，根据短路的位置不同可分为局部短路和整体短路。整体短路是指导线不经过用电器直接和电源两极相连的电路（即课本上的定义）。局部短路是指导线不经过用电器直接和电路中某一部分用电器两端相连的电路。整体短路中电流非常大， 易损坏导线和电源而不允许出现，这种电路是一种错误的电路。电路出现时有一部分用电器工作，而被短路的用电器将不工作，所以叫局部短路，这种电路一般对电源、导线和用电器均无损坏是允许出现的。所以很多试题在不超纲的前提下。为了适当提高难度和灵活性以考察学生的能力在题目中穿插了一定的局部短路的知识。

2.1.2 短路故障的特征。电路中有电流（电路中有电流表时则电流表有示数），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。并联电路中所有用电器都不工作。

2.2 开路故障的判断。

2.2.1 造成开路的主要原因有：①连接电路时，导线与接线柱之间接触不良；②由于电流过大电路被烧断，比如灯被烧坏；③将电压表串联在电路中，因为电压表的内阻过大，造成电压表所在电路开路。

2.2.2 开路故障的特征。如果电路中用电器不工作（常是灯不亮），且电路中无电流，则电路是开路。诺电路中有电压表，根据开路的位置不同电压表可能有示数也可能无示数。

2.3 开路故障的判断方法

具体到那一部分电路开路，有两种判断方法：

①把电压表分别和各处并联，诺电压表有示数且比较大（常表述为等于电源电压）。则与电压表并联的那部分电路（或用电器）开路（电源除外）；诺电压表无示数，则与电压表非并联的那部分电路（或用电器）开路。电压表有示数的原因：电压表两接线柱间含电源部分的电路为通路，同时与电压表并联的部分电路没有短路现象发生时，电压表有示数；电压表无示数的原因：电压表两接线柱间含电源部分的电路为断（开）路或电压表两接线柱间含电源部分虽然为通路，但与电压表并联的那部分电路出现了短路现象。

②把电流表（或导线）分别与各部分并联，如其他部分能正常工作，则当时与电流表（或导线）并联的那部分电路开路了。

3.如何准确无误地将实物连接图转换成电路图

将实物连接图转换成电路图是个难点。在多年的教学中，笔者发现，每一届的学生在刚刚接触将实物连接图转换成电路图的题目时，边看实物图，边画电路图。以为这样就可以确保无误，结果画出的电路图往往是形状与实物连接图很相似，但却存在要么结构不一致、要么电路元件画在電路图中拐角处等诸多问题。那么这些问题如何才能得到根本性的解决呢？

首先，一定要杜绝学生采用"局部解决法"。因为边看边画有着诸多弊端。一是容易导致电路图与实物连接图形状相似而结构却不一致；二是容易把电路元件放在电路图的拐角处；三是不利于培养学生的看图能力，很多学生甚至在图画好之后还不知道自己所画的电路到底是并联还是串联结构。所以在教学的初始阶段，一定要把学生这种不好的作图习惯坚决消除在萌芽状态。教师要教学生方法，具体是：

（1）先根据"电流流向法"看清实物连接图的结构，包括电流有几条路径，干路上有什么，各条支路上有什么，以及电流经过各个电路元件的顺序，如有电压表的，还要注意电压表是并联在哪段电路两端。

（2）根据实物连接图的结构，用铅笔画出对应的电路图框架。先画好一个长方形，如果电路中有两条支路，就在长方形中加一条线，三条支路再加一条，依此类推（此处要强调用铅笔来画图）。

（3）在框架上逐个添加各个电路元件的符号。先在框架上确定电源的位置，此时就能清楚地看出框架中哪些属于干路部分，哪些属于支路部分，然后在干路和各条支路上逐个添加各元件的符号（添加时应注意各元件的相对位置，且必须在添加元件前先擦除框架上原有线）。

笔者根据多年的教学经验，学生们比较难掌握的还是短路问题。所以，在以后的教学环节中，一定要加强这方面的训练，达到一个较好的教学效果。