电学实验故障原因分析
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初中电学实验的故障分析和排除“测定小灯泡的电功率”实验是初中物理一个重要的电学实验，笔者在指导学生分组实验中发现：尽管在实验前老师指出了实验中应该注意的事项，但学生在实验时仍常出现这样或那样的问题。
究其原因，主要是由于实验所用的器材较多，学生对它们的特性没有很好地掌握，加上学生平时动手操作较少，实验能力不强，因此出现故障较多。
并且多数学生一旦出现了故障总是找老师解决，并不能自己排除，这一方面是由于学生对老师有一种依赖的心理状态，不能主动寻求解决问题的方法；另一方面是由于学生对电路中电压、电流和电阻之间的关系没有理解，对电路的分析不熟练的缘故。
所以一堂课结束时，老师常因忙于为学生实验排除故障而疲惫不堪，有些学生也因没有及时排除故障而未能顺利地完成实验。
为此笔者将本实验中较常出现的故障进行归纳和总结。
测定小灯泡的电功率实验的电路如图1所示。
直流电源多采用实验室中的“学生电源”。
现将有关的故障现象及相应的改正措施分述如下：故障现象一将开关s闭合后，调节滑动变阻器滑片p时，发现电流表或电压表的指针沿逆时针方向偏转，这是因为电流表或电压表两接线柱接反了，将它们对调过来接好便可。
故障现象二将开关s合上，发现灯泡过亮，这时应立即断开开关s，首先检查直流电源的电压是否偏大，若偏大，调至正常即可。
若电源电压合适，再检查滑动变阻器，这里较常出现的错误有两种：其一是滑动变阻器滑片的位置是错误的，移动滑片使其接入电路中的电阻在闭合开关s前为最大阻值即可；其二是滑动变阻器接线有误，使其处于“直通”（即电流没有经过其电阻丝，而是从其上方的金属杆直接通过，滑动变阻器接入电路中的电阻始终为零）的状态，只要将变阻器的一个接线柱的接法纠正过来即可。
故障现象三在移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表的指示值和灯泡的亮度随之同步变化，但电压表指针不动，这是因为与电压表相连的两根导线没有接好或者电压表自身已损坏之故，先检查接线，若接线正常则更换电压表。
电学故障排除实验报告
实验日期：2023年X月X日实验地点：物理实验室实验人员：XXX、XXX、XXX实验指导老师：XXX一、实验目的1. 掌握电学实验的基本操作和注意事项。
2. 学会使用电流表、电压表等电学仪器。
3. 培养分析、判断和排除电路故障的能力。
二、实验原理本实验通过搭建一个简单的串联电路，使用电流表和电压表测量电路中的电流和电压，观察电路运行情况，发现并排除电路故障。
三、实验器材1. 电源：直流电源2. 电阻：10Ω、20Ω、30Ω3. 开关：单刀单掷开关4. 电流表：0～0.6A5. 电压表：0～3V6. 导线：若干7. 实验台：1张四、实验步骤1. 按照电路图连接电路，确保连接正确无误。
2. 打开电源，观察电流表和电压表的读数。
3. 如果电流表和电压表均有示数，说明电路正常。
4. 如果电流表无示数，电压表有示数，说明电路存在断路故障。
5. 如果电流表有示数，电压表无示数，说明电路存在短路故障。
6. 根据故障现象，分析故障原因，并进行排除。
7. 重复步骤2-6，直到电路恢复正常。
五、实验结果与分析1. 实验开始时，按照电路图连接电路，打开电源，电流表和电压表均有示数，说明电路正常。
2. 在实验过程中，发现电流表无示数，电压表有示数，分析故障原因如下：（1）断路：可能是开关、电阻、导线等某处接触不良或损坏。
（2）短路：可能是电阻被导线短路，或电流表、电压表的正负接线柱接反。
3. 根据分析，对电路进行检查：（1）检查开关、电阻、导线等，发现开关接触不良，导致断路。
（2）检查电流表和电压表的正负接线柱，发现电压表的正负接线柱接反。
4. 重新连接电路，排除故障，打开电源，电流表和电压表均有示数，说明电路恢复正常。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了电学实验的基本操作和注意事项。
2. 学会了使用电流表、电压表等电学仪器。
3. 提高了分析、判断和排除电路故障的能力。
七、注意事项1. 在实验过程中，要注意安全，防止触电。
中考物理每年必考知识点：电学实验注意事项及常见电路故障分析.doc
中考物理每年必考知识点：电学实验注意事项及常见电路故障分析
一、电学实验的普遍注意事项：1.连接电路时，开关必须处于断开状态。
2.开关闭合前，应先检查电路连接是否符合原理图，检查无误后，才可以闭合开关。
3.连接电路时，应从电源正极出发，回到负极。
4.连接电路时，最好采用先串联再并联的顺序，最后把电压表并联在待测电阻两端。
5.滑动变阻器的连接要采用“一上一下”的方式串联在电路中。
6.电流表要串联在电路中。
7.电压表要并联在电路中。
8.所有的电表量程选择都采用“试触法”！
9.电流表、电压表的正负接线柱不能接反！
10.开关闭合前，应该把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处！
二、常见电路故障及判断：1.电流表没有示数：故障可能时电流表被短路、或从电流表两个接线柱到电源两极间的电路中的某处断路了！
2.电压表没有示数：故障可能是电压表被短路、或从电压表两个接线柱到电源两极间的电路中的某处断路了！
3.电流表没有示数但是电压表有示数并且示数接近电源电压：可以肯定电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路，所以故障的原因可能时被测用电器断路或电压表串联在电路中了。
当然，相关的电学实验题以及电路故障题千变万化、各种各样，可是万变不离其宗，有些知识总是不变的。
2024年中考物理专题复习—电路故障分析方法解析
2024年中考物理专题复习—电路故障分析方法解析在电学中，用电器不工作、突然变亮或变暗或电表示数异常等，统称为电路故障。
如下图所示：电路故障分析思路：①是什么？②在哪里？③怎么分析？具体分析：一、电路断路分析1.电压表法将电压表并接到可能发生开路的地方，用电压表把电路连通，电压表有示数，而且它的示数等于电源电压。
但电路中的灯不亮，电流表有示数。
小结：无电流，是开路—→并接电压表，电压表有示数—→断路在接点内，且接近电源电压例1.如图电路中，电源电压为3V。
当开关S闭合时，两灯泡都不发光，且电压表V的示数为3V。
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开路D.灯L2开路解析：两灯不亮，无电流，是开路—→并接电压表，电压表最大示数3V—→断路在接点内，L1断路（开路）。
答案：C。
变式1.在电学实验中，遇到开路时，常用电压表来检测。
某同学连接了如图所示的电路，闭合开关S 后，发现灯不亮，为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是U ae=3V，U ab=0，U bd=0，U de=3V，则此电路的故障可能是（）A.开关S接触不良B.小灯泡灯丝断了C.d、e间出现断路D.e、f间出现断路答案：C。
变式2.（2023·黑龙江牡丹江）如图所示，闭合开关，说法正确的是（）A.两只小灯泡并联B.电压表测量L1两端的电压C.若L1不发光，一定是L1断路D.若L2不发光，电压表一定无示数答案：B。
2.导线法把一根导线并接到可能发生开路的地方，电路被连通，可以观察到电流表有示数，L2发光。
小结：无电流，是开路—→并接导线，电流表有示数，灯亮—→断路在接点内。
例2.如图所示电路，闭合开关时，发现电流表指针几乎没有偏转。
某同学拿一根导线去查找电路故障，他将导线并接在bc、cd、ed两端时，电流表指针没有发生偏转；将导线并接在ab两端时，发现电流表指针发生了偏转，由此可知电路故障可能是（）A.e点断路B.L1开路C.电流表短路D.L2开路答案：B。
初中科学电路故障类型及原因分析
初中科学电路故障类型及原因分析电路故障是指电路在正常使用过程中出现的失效或异常现象。
对于初中科学课程而言，电路故障类型及原因主要集中在以下几个方面：开路、短路、线路故障、电流过大、电流过小等。
下面将对这些故障类型及原因进行具体分析。
1.开路故障：开路故障是指电路中其中一部分或全部的导电路径中断，导致电流不能正常流动。
开路故障的原因可能包括导线接触不良、开关断开、元件损坏等。
例如，当导线断开时，电流无法通过导线流动，电路就出现开路故障。
2.短路故障：短路故障是指电路中两个本不应该直接连接的点之间出现低阻抗路径，导致电流过大。
短路故障的原因可能包括导线接触不良、元件损坏等。
例如，当导线的两个端点短路时，电流会沿着这个低阻抗路径流动，导致电路出现短路故障。
3.线路故障：线路故障是指电路中一些导线之间出现不应该存在的连接或断开，导致电流路径异常。
线路故障的原因可能包括线路接头松动、导线损坏等。
例如，当电路中的导线接头松动或电线老化断开时，电流就无法正常流动，导致电路出现线路故障。
4.电流过大：电流过大是指电路中的电流值超过了元件或电路设计能够承受的范围。
电流过大的原因可能包括电源电压过大、电阻值过小等。
例如，当电源电压超过元件所能承受的范围时，电路中的电流就会过大，可能导致元件烧坏或电路损坏。
5.电流过小：电流过小是指电路中的电流值低于预期的范围。
电流过小的原因可能包括电源电压过小、电阻值过大等。
例如，当电源电压不足以推动电流通过电路时，电路中的电流就会过小，可能使电路无法正常工作。
总之，初中科学课程中电路故障类型及原因主要包括开路、短路、线路故障、电流过大和电流过小等。
了解这些故障类型及原因对于排除电路故障、保证电路正常工作具有重要意义。
实验电路故障分析
〔2〕为进一步确定故障，小明同学将一个电流表正确串联在 如 设 示下 电 数电阻图 流 ，断的表说路电有明灯路示故泡中数障短， ， 是路闭 说合 明电 故键 障是S，观察电。流表；的假示设数电情流况表，无假
〔3〕如果小华同学只将图中的电压表V正确并不联能在灯L两端， 请判断他能否查找出电路的故障，〔“能〞或“不能 〞〕 因为，，如并果电说灯明短理路由，。电压表同样无示数
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练习2：伏安法测电阻的实 验电路如以下图所示，假设待测
电阻阻值在10Ω左右。 在实验中的故障：
⑴闭合开关后，发现电流表无读数，电压表有 示数，故障可能是_R_断__路__。或电流表短路 ⑵闭合开关并移动滑片P后，发现电压表无示数， 但电流表却有示数，故障可能是_____R_短_。路
▪ 练习3、在以下图的电路中，电源电压保持 不变，闭合电键后，电路正常工作。过了一 会儿，两电表的示数都变大，那么以下判断 正确的选项C是： 〔 〕
电时间的关系〔焦耳定律〕。
一、伏安法探究电流与电压、电阻的关系,考点 主要有:
1.分析实验故障 2.分析表格数据,得出实验结论 3.实验方法：控制变量法 4.画电路图、连接电路实物图、量程选择 5.滑动变阻器的作用：改变电流、电压 6.根据数据画I-U图像、分析I-U图像 7.设计实验表格
二、伏安法测电阻,考点主要有: 1.分析实验故障 2.分析表格数据 3.电流表或电压表读数,计算电阻阻值 4.实验原理、连接实验电路图 5.计算电流变化范围,选择量程 6.滑动变阻器的作用:改变电流电压
判断：①电源、电流表、开关或变阻器可能 损坏；②接线柱可能接触不良；③连接导 线可能断开。
▪ 故障7：闭合开关，灯泡不亮，电流表 几乎无示数，电压表指针明显偏转 〔或示数等于电源电压〕。
电路故障分析
电路故障分析（1）电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路，即发生了短路。
（2）电流表选用的量程不当。
三、分析归纳：串联电路中，断路部位的电压等于电源电压，其它完好部位两端电压为0V；串联电路中，短路部位的电压等于0V，其它完好部位两端有电压，且电压之和等于电源电压。
不管“短路、断路”成因是多么复杂，其实质却很简单，我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小，相当于一根导线，“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键。
在分析中用导线代替“短路”的用电器，用断开的电键代替“断路”的用电器，往往会收到意想不到的效果。
形成故障的原因很多，比如“短路”有可能是用电器两个接线柱碰线造成，也可能是电流过大导致某些用电器内部击穿，电阻为零；“断路”有可能是导线与用电器接触不良造成，也可能是电流过大将用电器某些部分烧断造成。
实验过程中如何分析电路故障：在做探究串、并联电路中电流的规律的实验时，可能会遇到各种各样的电路故障，一般可以根据故障的现象推断产生的原因。
以下就此实验中可能出现故障的现象进行分析诊断。
1．在串联电路(甲图)中的故障(1)只有一个灯泡亮，如L1亮，其他电路完好，说明问题出在不发光的灯泡L2上，检查灯泡L2的灯丝和灯座是否有短路故障。
(2)两灯都不亮，则电路中一定有断路，可以用一只好灯泡检测故障部位，将检验灯泡分别与灯泡L1、 L2、电流表、开关、电源并联，或与多个元件并联，直到检验灯泡发光，说明所并电路部分存在着断路故障。
例如：将检验灯泡L与灯泡L1并联(乙图)，如果L发光，说明灯泡L1处断路；如果L不亮，则其他元件处有断路情况。
2. 在并联电路（丙图）中的故障(1)只有一个灯泡亮，如L1亮，只能是不发光的灯泡L2支路上存在断路故障，检查灯丝是否烧断，灯座、导线是不是没有接好。
(2)两灯都不亮，一般属于干路故障，检查电源、开关、电流表及干路导线中是否断路，也有可能是两条支路同时断路。
2024年中考物理总复习第一部分考点研究第十五讲电学实验能力点1 电路故障分析
电路故障分析
能力点1 电路故障分析
例1 如图所示，某同学在闭合开关 S 后发现电路不能正常
工作，已知电路每次只有一个灯发生故障.
（1）电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障原
灯 断路
因是__________.
例1题图
灯 断路
（2）电流表、电压表均无示数，则故障原因是__________.
、 接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次
接近 3 V .若故障只有一个，则可能是(
A.电源没电
B.开关断路
√
)
C.灯泡断路 D.灯泡短路
第3题图
灯
（3）电流表示数正常,电压表无示数,只有一个灯亮，则故障原因是______
短路
_____.
能力点1 电路故障分析
方法指导
能力点1 电路故障分析
1.(2023永州)如图所示，当开关 S 闭合后，电流表无示数，
电压表的示数接近电源电压.若电路中只有一处故障，则
故障可能是(
A.灯 L1 断路
√
√
D.开关 S 接触不良
第2题图
能力点1 电路故障分析
例2 如图甲所示的电路,闭合开关，两灯均不亮.已知电路连接正确,是其中
一个小灯泡损坏了.在不拆开原电路的基础上,将图乙所示的实验器材分别
连入电路,设计检测方法,找出损坏的小灯泡,请你完成表格中相关内容.
能力点1 电路故障分析
所选
器材
检测电路
C.灯 L2 断路
D.灯 L2 短路
第1题图
能力点1 电路故障分析
2.(2023福建)如图所示，闭合开关 S ，滑动变阻器滑片
移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数.若
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测未知电阻（小灯泡灯丝电阻）实验
第一节电阻上的电流跟两端电压的关系
当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。
第二节欧姆定律及其应用
1、欧姆定律
内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
（德国物理学家欧姆）
公式：I = U
R
R=U
I
U=IR
U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A）
使用欧姆定律时需注意：R=U
I不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比，
跟导体中的电流成反比。
因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，其大小跟导体的电流和电压无关。
人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。
*电路（串联、并联）中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小，则总电阻随着减小。
第三节 电阻的测量
伏安法测量小灯泡的电阻 【实验原理】R=U
I
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
【实验电路】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后闭合开关，使小灯泡发光，记录电压表和电流表的示数，代入公式R=U
I 算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P 的位置，多测几组电压和电流值，根据R=U
I ，计算出每次的电阻值，并求出电阻的平均值。
【实验表格】
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大； ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；
③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。
一、原理：
二、器材：电源、导线开关、电压表、电流表、滑动变阻器 三、步骤： 四、结论 【注意事项】
1、电流表本身的电阻很小，通常将电流表看成一根导线，电流表两端的电压忽略不计。
2、电压表本身的电阻很大，所以通过电压表的电流很小，若跟其他用电器串联，
会导致其他用电器不能正常工作；故在电路分析电路时通常将电压表看成是断路。
3、在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
4、电压表（并联）、电流表（串联）、滑动变阻器（串联）连接正确。
5、电压表和电流表要注意选择适当的量程。
6、连接电路时，为了安全，连接电路时开关要断开，闭合开关前，需将滑动变
阻器的滑片移到阻值最大处．
7、连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触（连好电路后要通过试触
的方法选择电压表和电流表的量程），在确定电路完好后再闭合开关S。
8、滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限
流）。
⑵测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。
根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2
6、接通电路后，实验时无论怎样移动滑片，电流表和电压表的示数都很小，说
明电路中接入了大的电阻；且无变化，说明滑片不能起调节作用，故线路故障为滑动变阻器全部接了下方两接线柱，即滑动变阻器最大阻值相当于最大阻值一个定值电阻。
7、连接电流表、电压表时其指针左右摇摆原因：①开关没有断开；②导线接触
不良。
8、连接电流表、电压表时其指针向相反方向摆动原因：两表的正负接线柱接反。
9、闭合开关后，电压表有示数且很小原因：电压表与用电器及滑动变阻器两端
并联（测用电器与滑动变阻器串联两端总电压）。
10、闭合开关后，电流表有示数且很大，电压表无示数原因：被测用电器（未知
电阻或小灯泡）处发生短路。
11、闭合开关后，电流表无示数，电压表有示数且很大原因：被测用电器（未知
电阻或小灯泡）处发生断路（开路）、灯丝断了。
12、闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表及电流表的示数都无变
化且很大：原因是滑动变阻器全部接了上方两接线柱，即滑动变阻器阻值为零相当于导线，此滑动变阻器不起到改变电阻的作用。
13、闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表及电流表的示数都无变
化：原因是滑动变阻器全部接了下方两接线柱，即滑动变阻器阻值最大阻位置相当于最大阻值一个定值电阻，此滑动变阻器不起到改变电阻的作用。
14、闭合开关后，小灯泡突然熄灭，原因是①电源电压过大；②滑动变阻器全部
接了上方两接线柱，即滑动变阻器阻值为零相当于导线，此滑动变阻器不起到改变电阻的作用。
15闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数很大，电流表的示数为零：电压表串联、电流表与被测用电器并联。
16、测小灯泡灯丝电阻实验中，分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说
明灯泡电阻随温度增加而增大。
这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝容易烧断（U/R=I U= 220V定值，R越小，I越大）；对灯丝电阻取平均值，没有意义？理由是电阻会变．结论：灯泡亮度不同，灯丝的温度不同。
灯丝的电阻不同几次测得的小灯泡的阻值不相等的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大（灯泡的电阻受温度的影响）注：此实验不同于“探究电阻上的电流跟两端的关系”的实验，所以不能求平均值。
此实验电流表用较小量程的原因：使实验更加精确减小误差。