当前位置: 首页 > 教育资讯 > 金博动态 > 中考冲刺班物理电路故障分析电压表判断

说实话,电路故障这部分内容,当年我学的时候也是一头雾水。明明看着挺简单的电路图,怎么一加上故障分析就蒙圈了?特别是电压表那个指针,动不动就满偏、偏零或者指在中间,搞得人心烦意乱。后来自己当了老师,带过无数届学生,才发现这块内容其实是有套路的。今天咱们就掰开了、揉碎了,好好聊聊电路故障分析这件事。
在金博教育的课堂上,我经常跟学生说,学电路故障分析,你首先得搞清楚一个道理:电路故障其实就像人生病一样,得先看"症状"才能下"诊断"。电压表、电流表这些测量仪器,就是医生的听诊器和体温表。你得学会看它们的"脸色",才能判断电路到底哪里出了问题。
电路故障其实就两种情况,要么是断路,要么是短路。别看术语挺专业,理解起来特别简单。
断路是啥意思呢?就是电线中间断了,电流找不到路走了。这就好比你想喝水,结果水管中间裂了一个大口子,水全漏出去了,你家水龙头肯定出不来水。断路的时候,整个电路就像被掐住了脖子,电流完全过不去。
短路又是啥情况呢?短路就是电流抄了近道,绕过了用电器直接回去了。比如说你本来要打开台灯看书,结果你直接把电线接在一起,那电流肯定不走灯丝那条路了,直接两根线一碰就回去了。短路的时候,电流会变得特别大,这时候保险丝就该烧断了。
这两种故障的表现完全不一样,你得像区分感冒和发烧一样,把它们分清楚。

很多同学问我,为什么分析电路故障老是让看电压表?电流表不行吗?这里面的学问大了。
你想啊,电流表是串在电路里的,它只能告诉你这条线上有没有电流通过。但是电流表本身不能告诉你电流为什么没有通过——到底是断路了还是短路了?电压表就不一样了,它是并联在用电器两端的,相当于在每个用电器门口放了一个"监视器"。这个用电器有没有正常"工作",电压表一看就知道。
我给学生打过一个比方:如果把电路比作一条公路,电流就是公路上的车,电压表就是设在每个路口的监控摄像头。电流表只能告诉你车在不在动,电压表却能告诉你每个路段的具体情况。断路的时候,被断掉的那段路肯定没车也没电压;短路的时候,电流抄近道,那段被短接的路反而电压为零。
咱们先从最简单的串联电路说起。串联电路的特点是:电流只有一条路,电器一个接一个排排坐。
正常情况下,串联电路中各用电器的电压之和等于电源电压。如果你测出来某个用电器两端电压为零,那基本可以断定这个用电器被短路了。为啥呢?因为电流抄近道走了,根本没经过这个用电器,它当然分不到电压。
反过来,如果你测出来某个用电器两端电压等于电源电压,而其他用电器电压都为零,那情况就复杂了。这时候说明只有这个用电器"通电"了,其他的要么断路要么短路。我一般会让学生这样想:电压表测的是谁的两端?如果电源电压全加在一个用电器身上,那其他电器肯定有问题。
还有一种情况:所有用电器都不亮,电流表也没示数。这时候你拿电压表测电源电压,如果有示数,说明整个电路都断路了 somewhere,你得顺着电路一点点找断点。如果电压表也没示数,那麻烦大了,可能是电源本身坏了,或者电压表也坏了——当然考试的时候一般不考虑这种情况。

并联电路比串联电路稍微绕一点,但核心原理是一样的。并联电路的特点是:各支路电压都相等,都等于电源电压。
如果在并联电路中,某一条支路上的用电器不工作了,你首先要判断这条支路是断路还是短路。这里电压表就派上用场了。
具体怎么操作呢?你把电压表并联在这个不工作的用电器两端。如果电压表有示数,而且示数等于电源电压,那说明这个用电器断路了。为啥?因为如果用电器断路了,它两端就相当于直接连着电源正负极,电压表测出来的自然就是电源电压。如果电压表没有示数,接近零,那就说明这条支路短路了,电流没从这个用电器走。
这里有个小技巧我要提醒一下:并联电路中,如果有一条支路短路了,整个电路都会出问题。你想啊,短路就是电流抄近道,那电流肯定都走短路那条支路了,其他支路相当于被"架空",用电器自然不工作。而且这时候电路中的电流会特别大,保险丝很容易烧断。
现在咱们重点说说电压表的各种偏转情况,这部分内容考试最爱考,你得记牢了。
电压表满偏说明什么?说明它测量的那段电路两端电压超过了电压表的量程。这种情况一般发生在什么呢?
举个例子,如果你在测量一个断路点两端的电压,而电源电压又比较高,电压表就可能满偏。这时候满偏反而是好消息,说明断点就在这里,电源电压全加在断点两端了。
还有一种情况是用电器断路,你测量这个断路用电器两端,电压也会接近电源电压,如果电源电压比较高,可能就会满偏。
电压表指针完全不动,有两种可能。
第一种是电路真的断路了,而且断点不在电压表并联的那段电路上。这时候整个电路都没有电流,电压表当然不会动。就好比你家水管总闸关了,你家水龙头再开也没水出来。
第二种情况是电压表所并联的那段电路被短路了。短路的时候,那段电路两端电压为零,电压表自然不会动。这两种情况的区别在哪里呢?你需要结合电流表来判断。如果电流表也没示数,那是断路;如果电流表有示数,那就是短路。
这种情况比较特殊,一般是接触不良造成的。比如电路中某个接头松了,电压表指针就会时动时不动,像个不听话的孩子。考试的时候这种情况不多见,但遇到了你就知道是接触问题。
教了这么多年书,我给学生总结了一套判断口诀,记住了考试基本不会出错:
这套口诀看着简单,但都是无数道题总结出来的精华。你做题的时候,先把口诀在脑子里过一遍,思路马上就会清晰很多。
咱们看几个典型的例题,把前面讲的内容融会贯通一下。
| 电路状态 | 电压表测量对象 | 电压表示数 | 故障判断 |
| 串联电路 | L1两端 | 等于电源电压 | L2断路或短路 |
| 串联电路 | L1两端 | 为零 | L1短路 |
| 并联电路 | 不亮灯两端 | 等于电源电压 | 该灯断路 |
| 并联电路 | 不亮灯两端 | 为零 | 该灯短路 |
你看这个表,是不是一目了然?其实电路故障分析的关键就在于"对应关系"——什么样的故障对应什么样的电压表现。你把这层关系搞懂了,不管题目怎么变,你都能应对自如。
我再补充一点:遇到比较复杂的电路,比如既有串联又有并联的混联电路,你要有耐心,一步步分析。先把整个电路的连接方式搞清楚,然后再看各个部分的工作状态,最后综合起来判断故障位置。急不得,一急就容易出错。
考试的时候时间紧张,你得学会用最短的时间做出正确的判断。这里有几个小技巧,是我多年监考和阅卷总结出来的。
首先,拿到题目先别急着画图,先看题目给了哪些条件。电压表测的是哪部分电路?电流表有没有示数?哪些灯亮哪些灯不亮?这些信息都是你判断的依据。
其次,如果题目给了电压表和电流表的示数,你一定要把两者结合起来看。单独看电压表或者单独看电流表都可能误判,但两者结合就能排除很多可能。就好比你生病了,医生既要量体温也要听诊,两者结合才能准确诊断。
还有一点很重要:考试的时候如果遇到两种可能的情况,你一定要再仔细读题,看看有没有遗漏的条件。比如同样是电压为零,可能是短路也可能是断路,但结合电流表一看就能区分开来。
电路故障分析这块内容,说难不难,说简单也不简单。关键是你得真正理解电压表的工作原理,理解串并联电路的特点,然后多练习,把各种情况都见一遍。
我记得金博教育有位老教师说过,学物理就像学骑自行车,一开始觉得要摔跤,多摔几次就学会了。电路故障分析也是这个道理,多做题、多总结,慢慢地你就能形成"题感",一看题目就知道往哪个方向想。
如果现在还有同学在这块内容上有点懵,也不用着急。把课本上的基础知识打牢,然后把咱们今天聊的这些内容好好消化一下,找几道典型的练习题做一做。有什么问题随时可以来问,学习这件事本身就是一点一点进步的。
最后祝大家中考都能取得好成绩,物理这一科稳稳拿下!

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