初中物理电路故障与动态电路分析解题技巧和经典题型(含详细答案)

初中物理电路故障及动态电路分析

1、先根据题给条件确定故障是断路还是短路：两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了，如果两灯都不亮，则电路一定是断路了；两灯并联，如果只有一灯不亮，则一定是这条支路断路，如果两灯都不亮，则一定是干路断路。在并联电路中，故障不能是短路，因为如果短路，则电源会烧坏。

2、根据第一步再判断哪部分断路或短路。

例1：L1与L2串联在电路中，电压表测L2两端电压，开关闭合后，发现两灯都不亮，电压表有示数，则故障原因是什么？解：你先画一个电路图：两灯都不亮，则一定是断路。电压表有示数，说明电压表两个接线柱跟电源两极相连接，这部分导线没断，那么只有L1断路了。

例2、L1与L2串联，电压表V1测L1电压，V2，V2示数很大，则L1短路而L2正常；B、若V1=0而V2示数很大，说明L2都断路。测L2电压。闭合开关后，两灯都不亮。则下列说法正确的是：A、若V1=0 解：可能你会错选A。其实答案为B。首先根据题给条件：两灯都不亮，则电路是断路，A肯定不正确。当L2断路时，此时V2相当于连接到了电源两极上，它测量的是电源电压，因此示数很大。而此时L1由于测有电流通过，因此两端没有电压，因此V1的示数为零。

首先要分析串并联，这个一般的比较简单，一条通路串联，多条并联。如果碰上了电压表电流表就把电压表当开路，电流表当导线。这个是

因为电流表电压小，几乎为零。但电压表不同。此处要注意的是，电压表只是看做开路，并不是真的开路。所以如果碰上了一个电压表一个用电器一个电源串联在一起的情况，要记得。电压表是有示数的（话说我当时为这个纠结了好久）。还有一些东西光看理论分析是不好的，要多做题啊，做多得题，在分析总结以下，会好很多。而且如果有不会的，一定要先记下来，没准在下一题里就会有感悟、一．常见电路的识别方法与技巧

在解决电学问题时，我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个用电器（电阻）的连接关系问题。不能确定各

个电阻之间的连接关系，就无法确定可以利用

的规律，更谈不到如何解决问题。因此正确识

别电路是解决电学问题的前提。当然首先必须掌握串联电路和并联电路这两种基本的电路连接方式（图１（甲）、（乙）），这是简化、改画电路图的最终结果。

识别电路的常用方法有电流流向法（电流跟踪法）、摘表法（去表法）、直线法和节点法。在识别电路的过程中，往往是几种方法并用。１．电流流向法

电流流向法是指用描绘电流流向的方法来分析电阻连接方式的方法。这是一种识别电路最直观的方法，也是连接实物电路时必须遵循的基本思路。具体步骤是：从电源正极出发，沿着电流的方向描绘出电流通过电阻的各条路经，一直达到

电源的负极。例１：在图２（甲）所示

电路中，三盏灯是如何连接的，开关闭合后，电流表测量的是哪部分的电流？

做法：先标出电源的正负极，再沿着从正极到负极的方向，用自己习惯的方法（箭头、粗细线、彩线），描绘各处的电流走向，标在电路图上，如图２（乙）。分析：从图２（乙）中可以看出，点ａ是最初的电流分支点，点ｂ是最后的电流会合点。电流共有三条路径，分别通过三盏灯，所以三盏灯是并联的。通过电流表的电流只通过灯Ｌ1，所以电流表测量的是通过灯Ｌ1的电流。２．摘表法摘表法的基本思路和步骤：从电路中摘去电压表和电流表后，电压表所在支路用断路替代，电流表所在位置用导线替代。如果需要进一步对电路进行分析讨论，原电压表、电流表所测量的电压和电流则应在简化后的电路上标出。例２：如图３（甲）所示电路中，三个电阻是＿＿联的。电压表Ｖ１的示数为３

Ｖ，Ｖ２的示数为５Ｖ，电源电压＿＿８

Ｖ（填“大于”、“小于”或“等

于”）。分析：两个电压表使电路看起来比较复杂，摘掉两个电压表后，把电压表所在支路擦除，电阻的串联方式如图３（乙）所示。两图比较可知，电压表Ｖ１测量的是Ｒ１和Ｒ３两端的电压Ｕ１＋Ｕ３，电压表Ｖ２测量的是Ｒ１和Ｒ２两端的电压Ｕ１＋Ｕ２，两个电压表的示数之和大于电源电压。３．直线法

直线法是一种普遍适

用的简化电路的方法，是在

上述两种方法的基础上，把不规范电路简化成规范电路的方法。在识别电路、分析电路变化等方面有不可替代的的作用。具体方法步骤是：

将电路从电源正负极处

．．．．断开，结合电流流向法，拉长和缩短某一段导线，使各组元器件都在一条直线上，一次不成，可逐次分步完成。例３：图４（甲）所示电路中，电源电压是６Ｖ，开关闭合后电压表的示数为４Ｖ，问：灯Ｌ１、Ｌ２两端电压各为多少？分析：利用摘表法，可以确定这是两个灯泡的串联电路。问题是电压表测量的电压是哪个灯两端的电压。将电路拉成直线，图４（乙）所示，这个问题就迎刃而解了。４．节点法

节点法是一种将不规范电路快速简化、改化为规范电路的方法。具体做法是：从电源正极开始，把电阻之间的连接导线缩减成点，相同的点用同一个字母表示。如果一个电路中的点多于两个，可以将这些点排在一条直线上，再把相应的电阻补充到这些点之间，节点法和直线法有着相辅相

成的关系。大多数

时间比直线法来得

更直接、更简洁。例４：图５（甲）所示电路中，三个电阻是＿＿联的；电流表Ａ１测量的是通过电阻＿＿＿的电流。电流表Ａ２测量的是＿＿＿的电流。

分析：将图５（甲）中的电流表摘掉后，电路中三个电阻的连接方式仍然不明显。从电源正极开始，可以标出三个位置都是ａ点（电源正极），另外两个位置都是ｂ点（电源负极）。如图５（乙）所示。

三个电阻都连接在ａｂ两点之间，通过三个电阻的电流方向都是从ａ到ｂ，所以这是一个并联电路。再利用电流法，描绘电流走向如图５（丙）所示。可以知道原电流表Ａ１的位置通过的是Ｒ２和Ｒ３的电流Ｉ２＋Ｉ３；原电流表Ａ２的位置通过的是Ｒ１和Ｒ２的电流Ｉ１＋Ｉ２。本题中两个电流表的位置跟例２（图３甲）中两个电压表的位置相同，因为用电流表替代了电压表，三个电阻的连接方式也随之发生了变化。

二、动态电路分析与判断

分析动态电路的一般思路是：根据引起电路变化的原因（开关通断、变阻器滑片移动、电路故障），分析判断电

路中电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流

的变化（电流表示数变化），再根据欧姆定律变形

式U=IR（或串并联电路电压特点）进一步判断电路中部分电路中电压的变化（电压表示数变化）或其它物理量的变化。

1、滑动变阻器滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化

（1）．串联电路中滑动变阻器滑片P的位置的变化引起的变化[例1]如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向左移动时，请你判断电流表和电压表示数的变化。

分析：P左移→R2减小→R总减小→I增大→○A表变大。

R1不变→IR1增大→U1增大→○V表变大。

判断○V表的变化还可以根据串联电路的电压特点来分析：

R2减小→U2减小→U1增大→○V表变大。

[例2]如图2，当滑片P向左移动时，○A表和○V表将如何变化。

分析：首先要确定电路的类型，此电路

属于串联电路呢还是并联电路。我们可以将

电流表简化成导线，将电压表简化成断开的

开关或干脆拿掉。此时可以容易地看出，这是一个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空，滑动变阻器变成了定值电阻，电流表测串联电路的电流，所以○A表示数不变。即：P左移→R1+R2不变→○A 不变

在本电路中，电压表是测量R1和R2部分电阻之和的总电压，当滑片P向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据串联电路电压特点：○V表示数减小。

[例3]在如图3所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时

(A)电流表示数变大，灯变暗。 (B)电流表示数

变小，灯变亮。

(C)电压表示数不变，灯变亮。 (D)电压表示数

不变，灯变暗。

分析：将电流表等效为一根导线，可以看到电压表直接测量电源电压，因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，

电压表的示数将不会变化；而电阻R的阻值变大，

小灯的电阻R L大小不变（注意：在初中阶段，小

灯泡的电阻由于温度的影响引起的变化往往忽略不计），因此总电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小。根据串联电路的电压特点分析，小灯两端的电压也将变小，小灯的功率P=U L I也将变小，所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。

（2）．并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化[例4]如图4，当滑片P向右移动时，○A1表、○A2表和○V表将如何变化？

分析：○V测电源两端电压，○A1测R1支路电流，○A2测干路电流。并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压，故电压表V示数不变。由于并联电路各支路独立工作，互不干扰，滑动变阻器滑片P向右移动时，对R1这条支路没有影响，所以电流表○A1示数不变。滑片P右移，R2变大，两端电压不变，故电流变小，干路中电流也随之变小，所以A2示数也会变小。

○

2、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化

（1）．串联电路中开关的断开或闭合引起的变化

[例5]在如图5所示的电路中，将开关S闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”、

“变小”或“不变”)。

分析：在开关尚未闭合前，电流表测量的是串

联电路的电流值，由于此时电阻较大，故电流较小；开关S闭合后，电阻R2被局部短路，电路中的电阻只有R1了，因此电流表的示数将变大。

在开关尚未闭合前，两个电阻组成串联电路。电压表测量R1两端的电压，开关S闭合后，电阻R2被局部短路，只有R1接入电路，电压表变成测量电源两端的电压了，因此电压表的示数将变大。

还可以根据U=IR来分析开关闭合后电压表的示数变化。

（2）并联电路中开关的断开或闭合引起

的变化

[例6]在图6中，灯泡L1和灯泡L2是

______联连接的。当开关K断开时，电压表的示数将_____；电流表的示数将_____ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。

分析：本题的难度首先在电路的识别，我

们可以将电流表看作导线，将电压表拿去，就容

易看出这个电路是“并”联电路。电流表串联在小灯L1的支路中，所以开关闭合时，电灯L1接入电路，电流表的示数从0变到有读数，应该选填“增大”。电压表并联在L2两端，也即测量电源电压，而且不受开关控制，所以电压表示数“不变”。

3、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障原因分析

[例7]在图7中，当开关 K闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为4伏。过了2分钟，电压表示数为0，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请分析造成这种情况的原因可能有：_____________________。

分析：电压表示数为0，其原因有三：1.

电压表没有接好或电压表损坏；2.小灯L2短路；

3.小灯L1断路。起先，电压表有示数，说明不存在原因1的情况。那么还有两种情况都是可能的。答案为：小灯L2短路；小灯L1断路。

[例8]在如图8所示电路中，电源电压不变。闭合开关K后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，产生这一现象的原因可能是

(A)灯L1短路。 (B)灯L2短路。

(C)灯L1断路。 (D)灯L2断路。

分析：这是一个并联电路。可以采用排除法。小灯L2短路，会导致电压表示数变小、电流表示数变大，且导致两灯都不亮；小灯L2断路，会导致电流表示数变0；小灯L1短路，也会导致两灯都不亮；一灯熄灭而电表示数都不变，只有小灯L1发生断路时才有此可能。本题正确答案为C。

[例9]在图9所示的电路中，电源电压不

变。闭合开关K后，灯L1、L2都发光，—段时间

后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表V l的示

数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是

(A)灯L1断路。 (B)灯L l短路。

(C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。

分析：应用“去表法”可以判断此电路是L1、L2组成的串联电路。“—段时间后，其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断路的情况，

那么，故障现象只有发生短路了。电压表V2的示数变大，是小灯变亮的原因，且它测小灯L2两端电压，所以一定是小灯L2突然变亮；电压表V l的示数变小说明小灯L1发生了短路。本题正确答案为B。

三、简单电路故障类习题的分析判断

电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能工作。它产生的原因主要有：元件本身存在问题，如元件内部开路、短路；连接时选用的器材不当（如R1>>R2）；电路导线接触不良或断开等。

初中物理学习的电路的三种基本状态是：通路，电路形成回路，电路中有持续电流，电路工作；开路，指电路的某一位置断开，无法形成回路，电路中没有电流，电路不工作；短路，指电源的正负极被导线直接相连，电流不经过用电器直接从电源正极流向负极，此时电路中的电流极大，可能烧坏电源。

经典题型篇

例1、如图1，闭合开关时，两灯都不亮，电压表示数为0。则

原因可能是（）

A、L1短路

B、L2短路

C、L1开路

D、L2开

路

分析：闭合开关时，两灯都不亮（或电流表无示数），表明电路中无电流，从上面的分析可以得出这是开路故障。那么是L1还是L2

开路呢？可以通过电压表的示数来进行分析，因为电压表测量L1两端电压，若是L1开路，则电压表应与L2串联接在电源两端，它应该有

示数且接近电源电压，而此时电压表示数为0，说明电压表没有连接到电源两端。因此本题的正确选项是D。

例2、如图2，闭合开关时，电流表有示数，电压表示数接近电源电压，则原因可能是

A、L1短路

B、L2短路

C、L1开路

D、L2开路

分析：闭合开关时，电流表有示数（或指针偏转），表明电路中有电流，从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障。

那么是L1还是L2短路呢？可以通过电压表的示数来进行分析。可以假设一下，若是L1短路，那么L1就相当于一根导线，它的两端电压就为0，这与题目条件不相符，这样就可以确定是L2被部分短路。因此本题的正确选项是B。

例3、如图3，闭合开关时，L1发光而L2不亮，

则原因可能是：

A、L2开路

B、L2开路

C、R L1比R L2大得多

D、R L1比R L2小得多

分析：闭合开关时，L1发光，表明电路中有电流，从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障，

L1发光而L2不亮，可以很快得出是L2短路；

那么L2就相当于一根导线，它的电阻极小，

而从电路中不能看出L2被短接，因而故障应是R L2比R L1小得多。因此本题的正确选项是C。当然，也可以通过串联电路中电流相等的特点和电功率知识来解释，不再赘述。

例4、如图4，闭合开关时，电流表A与A1的示数相同，则原因可能是（）

A、L1短路

B、L2短路

C、L1开路

D、L2开路

分析：并联电路由于存在两条支路，因此必须分析各条支路是否有电流。本题中，电流表A与A1的示数相同，即I=I1，说明干路和

L1所在支路是通路，从并联电路的电流特点分析：I=I1+I2，因此I2=0，即电流表A2示数为0，L2支路没有电流，此支路开路。则正确选项是D。

例5、如图4，闭合开关瞬间，电流表A与A1同时打表，A2指针不动。则原因可能是（）

A 、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路

分析：电流表A与A1都打表，很明显是短路故障，同时A2指针不动，说明短路的不是L2支路，因此正确选项是A。

例6、如图6，闭合开关时，灯泡都不亮，电压表示数接近电源电压，则原因可能是（）

A、ab间开路

B、bc间开路

C、cd间开路

D、ad间开路

分析：L1、L2都不亮，可以判断出电路故障属于开路。

由于电压表示数接近电源电压，说明L2阻值很大（或者电压表串联在电路中），远大于L、L3的电阻，所以开路故障应该是出现在L2所在的部分电路，因此正确选项应是B。

例7、如图8，闭合开关时，发现电流表的指

针没有偏转；某同学用一根导线将ac两点连接起

来，闭合开关瞬间，电流表指针迅速偏转到最大；

当他用这根导线将bd两点连接起来时，发现灯

L1发光。则下列关于该电路存在的问题分析错误的是

A、L1完好

B、L2开路

C、L3短路

D、L2情况无法判断

分析：闭合开关后，电流表指针没偏转，首先可确定此电路中有开路故障。用一根导线将ac两点连接起来，闭合开关瞬间，电流表指针迅速偏转到最大，说明开路故障没有出现在L3所在部分电路，同时说明L3被短路了；再用导线将bd两点连接起来时，L1发光，说明故障也不是L1所在部分电路，那么只有L2开路的可能了。综合上述分析，错误的选项应该是D。