初中物理电路故障分析题解题方法
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物理学科相对于其他学科来说，和实际生活的关系更加亲密，特别是物理中的电路这一知识点，和日常生活更是紧密相关，电路是初中物理教学中的重点，所以到时候重视这一知识点的教学，将课本知识和日常生活结合起来，让学生能够在具体的问题当中分析出原因，用所学知识解决问题，提高学生独立学习的能力，在学习中能够找到最适合自己的学习方法，提高对电路知识的掌握水平。在初中物理中，电路故障这一类型题目是非常重要的，也是非常难理解的，在学习的过程中，可能出现许多的故障类型，需要学生不断总结经验，融会贯通，找到适合自己的解题思路和解题方法，这样才能更好地处理这一类型的题目，对电路故障进行深入分析。
1初中物理中电路故障的主要原因
实验室物理学习的主要方式，在学习物理时，学生不仅要掌握基础知识，同时也要通过实验来获得相应的经验与技巧，提高对于电路知识的掌握程度。在初中物理中出现电路故障的质量原因有以下几种：首先，短路。短路是初中物理电路故障中比较容易出现的问题，短路一般分为电源短路和电器短路两种。电源短路就是将电源灯两边用导线直接连接起来，中间没有任何的电器，如果电脑比较复杂，可以从电源的正极直接连上电源的负极，且正经不通过任何的电器，这种情况就叫做电源短路。出现这情况的主要原因是因为，由于电源两端中间没有电器进入，所以电流能够在无障碍的电线上经过，其经过的路线是最短的，电源短路的危害非常大，常常会直接烧毁电源，甚至还会引起火灾，所以要防微杜渐做好预防工作，要经常检查家中的电路是否出现老化或者连接错误，及时发现问题进行改正，以防出现问题。电器短路也被称为局部短路，它指的是串联的电器发生了若干个子电器停止工作的现象，也就是电源的两端被直接连接起来，电流通过时没有经过任何电器，因此才会出现电器不工作的情况，这就叫做电器短路，电器短路只会造成电器的毁坏，所以又被称为局部短路。其次，电路断路。所谓电路断路的是初中物理电路故障的另外一种形式，造成电路断路的原因是因为电路的开关没有闭合，或者是导线没有连好，或者是其中链接的电器出现了问题没有维修好，总之就是电路在某一个环节当中断开了。当出现断路时，一般会发生通路、开路以及短路三种情况，具体会发生那种情况则要分开分析。
2解题方法指导
2.1感受故障现象
如果完全依靠教师的讲授，学生的知识掌握水平不牢，在一道题目时还是有可能会出错，学生只有通过亲身实践去感受短路和断路故障的现象，才能够获得直接经验，将其应用于学习当中提高学习的效果。一般电路故障的原因分为断路，短路和其他原因。断路主要是因为接触不良、连接错误或者是其中零件本身所引起的短路，断路则是因为元件自身的原因以及连接错误引起的，其他引起故障的原因有很多，比如操作上以及选材上的问题等等。比如在电学的伏安法测定小灯泡的电阻这个实验当中，实验的电路如下：学生可以先按照电路将其正确的连接起来，然后闭合开关，让小灯泡发光之后再记录下电流表以及电压的数据。记录好之后，学生再打开开，关取下小灯泡闭合开关，此时学生都知道现在的电路处于断路，教师可以询问学生，如果现在再去查看电表，电表上面会有数字吗？有的学生会觉得既然电路已经断路了，那么肯定电表就是没有数字的。此时，教师可以让学生结合之前记录的数据和现在电表示数进行对比，发现电流表上没有示数，但是电压表的示数不仅有，而且还变大了，电压表上的示数几乎已经等同于电源的电压。当电压表和断路部分并联则会显示出与电源电压相同的示数，教师在此时就可以向学生进行讲授，电压表只要正负极和电源的正负极相接处，因此无论电路当中有没有电流，电压表当中都会有示数，从而让学生掌握这一知识点，电路无电流，电流表无示数，但电压表有示数。再一次连接好之后，将开关并且让学生记录，此时电压表中的示数，然后在保证滑动变阻器中有电阻接入的情况下，再拿出一根导线，将导线并联在小灯泡的两端，让学生观察此时电路的故障属于什么类型的故障。学生能够回答出目前属于短路的情况，然后教师可以再问电路当中的电灯泡在发光吗。学生观察回答说没有，教师在提问电流表当中有没有示数变化。此时教师可以先让学生不观察，而是通过自己的思考来进行回答，学生回答出应该有示数，示数会变大。接下来，教师再询问电压表当中有没有示数，对于这一个问题学生开始有争议，有些学生认为短路的电路中，电压表应该是有示数的，此时教师再让学生去观察整个电路的现象，发现电压表是没有实数的。然后，教师再向学生解决出现这一问题的原因，是因为在这一电路当中电压表也处于短路的状态中，他也已经被短接了。接着，教师再让学生将导线和滑动变阻器并联，观察此时的数值，发现电流表有示数的，示数开始变大，电压表也有示数，灯泡发光发亮。此时，教师可以带领学生总结电路有电流且电流会变大，电压表不一定有示数，短路部分不能正常工作。教师在教学的过程中，结合实验对电路断路和短路的故障现象进行简要的分类和总结，在学生解题时，就能够首先判断出它属于何种类型的故障。当然，在出现其他情况时，就不能简单地对其进行分类，要根据具体的题题型去具体的分析。
2.2认真学习基础知识
初中物理中的电路知识在整个初中物理中占据着非常重要的地位，在一些大型的考试中，电路故障分析题也是必考内容，同时也是学生丢分较多的一个环节。对于这一类题目，解题思路和解题方法是关键，想要更好地解决物理中的电路故障分析题，就需要认真学习基础知识，基础知识涉及到所有的电路问题和解决方法，只有基础扎实，才能进一步分析更加复杂的电路故障问题，找到清晰的解题思路，从而顺利完成这一类型题目的解答。基础知识不仅仅包括相关的概念，还包括最基本的电路图和连接方式，电路故障常见原因以及解决方法，这些都是基础知识。复杂的题目都是这些基础知识的结合，只要把基础知识学好，就能顺利解决所有电路故障分析题。在解决电路短路问题时，首先需要知道什么是电路短路，电路短路是如何造成的，这些都是电路知识中的基础内容，也是最基本的基础概念，在解决这类问题时，就需要从基础知识出发，一步一步找到问题所在，根据所学的几种造成电路短路的基本情况来进行判断，分析题目类型，找到解决方法。例如，在图1电路中，电源电压不变，开关K闭合后，L1、L2灯都发光，但是工作一段时间后，其中一盏灯突然变亮，而电压表V2的读数变大，电压表V1的读数变小，诱发该现象的主要原因是（）A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路解析：在图1中由于L1与L2串联，其中电压表V1对应的是灯L1的电压，电压表V2对应的是灯L2的电压，如果其中一盏灯突然变亮，则可以判断电路故障是短路，因为短路会导致一盏灯不亮，而另一盏灯亮，同时，电压表读数变小处短路，因为电压表V1读数变小，可以判断短路发生在与电压表V1并联的电路上，从而说明灯L1发生短路，选项为B。
2.3总结相同类型题目
任何一门学科的学习，都说学生具备良好的学习能力，教师在教授基础知识的同时，也要让学生掌握学习的方法，学会将题目按照不同的类型整理归类。在初中物理的学习过程中，归纳总结的能力是非常重要的，初中物理所涉及到的知识点是有限的，有些题目看似陌生，但是只要仔细分析，就能找到其对应的知识点，这需要在平时多进行总结归纳。如，怎样判断电路短路故障，怎样判断电路短路的情况，针对用电器不工作以及电压表示数为零.这一情况，学生应当如何去鉴定其电路是短路还是断路。其解题思路与解题方法基本上都是相同的，几乎所有的题目都逃不出短路、断路和开路这三种情况，所以在解决电路故障分析题时，就需要在平时多进行总结归纳，根据题目进行分类，把相同类型的题目进行总结思考，找到通用的解题思路和解题方法，形成自己的解题技巧。在碰到陌生题目时，首先要把题目归类，找到其属于哪一种情况的故障，然后采取相应的解题方法进行解答，这样就能够快速顺利解题，提高做题效率和精准度。例如，在初中物理教学过程中，教师可以选择电路故障经典例题进行讲解，一个连接完整的电路（图2），每一位元件都不存在接触不良现象，线路中连接着一个电流表与两个小灯泡，当开关闭合时，两个小灯泡均未亮，此时可以借助一根完好无缺的电线来对电路故障进行检验。图2这道典型题可以用这根完好的电线搭接在第一个灯泡上，开关闭合后，如果另一个小灯泡发亮，则可以判断是第一个小灯泡损坏，反之则另一个灯是否损坏。
2.4联系实际加深印象
物理和实际生活之间的关系非常密切，很多物理知识都可以直接用于生活当中，解决实际问题，和其他学科相比较而言，物理的实用性是最强的，物理知识是最贴近实际生活的，在课堂学习到的许多知识都能在生活中找到对应的现象，这是物理学习的特点，也是这个科目的独特之处，因此在教学的过程中，物理教师要加强学科和实际生活之间的结合，让学生在实际的生活当中体会物理的存在，学会在生活现象当中挖掘物理本质。例如，在一个连接完整的电路中，电线与各个元件连接不存在接触不良问题，小灯泡L1与L2并联在一起，在L1的支路上接有一个电压表与电流表，开关闭合时小灯泡均发亮，但是工作一段时间后，一盏小灯泡熄灭，而另外一盏继续工作，此时的电压表与电流表的读数均不变。问电路中哪里出现故障。通过对该题进行分析发现，电压表与电流表的读数均不变反映小灯泡L1为出现短路与断路问题。但是因为有一盏灯却突然熄灭，则反映小灯泡L2存在问题，如果小灯泡L2短路，则说明电源短路，此时电压表与电流表读数为零，这样就可以判定小灯泡L2断路。
2.5掌握实验方法
大部分的物理计算题来自实验当中，所以，初中生掌握物理实验中的实验操作方法是十分重要的，这不仅提高学生的动手操作能力，还能让学生在应对相应的题目从容不迫，能够看清本道题的考点以及其中的原理与现象，学生清晰地知道所考的题型的实验原理，便回忆出所需要的公式以及解题思路。在物理实验中，用到的方法有很多，如控制变量法、等效法、归纳法等等。其中，控制变量法在物理计算当中用途十分广泛，比如，测定电阻的实验，就需要控制电压和电流不变，当一个实验中，有许多因素影响到实验的结果，就需要控制其他的因素不变，以此，来降低影响实验的变量，这种方法，通常是避繁就简，利用相同的物理实验形式来代替复杂的原件来观察电路的变化。如这一道例题中，在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图3甲、乙、丙三个电路。图3（1）经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是。（2）为研究电流做功与电压的关系，应该选择图所示的电路。（3）利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是。针对此题，如同实验当中，观察小灯泡的变化这一实验，所以，针对本体的解题思路，可以将物理实验当中的思维搬到这道题当中，具体的解析方法如下：甲图中，滑动变阻器和小灯泡串联，当滑片移动时，电路中小灯泡的电流和电压会同时发生变化，很不好控制实验的条件。图乙中两个灯泡并联，不能改变它们两端的电压。图丙中两个灯泡串联，电流一定，用两个电压表分别测量L1和L2两端的电压。图丙中的两盏灯泡都不亮，可能的故障是开路或者短路，如果L1短路，则L1两端的电压为零，不符合题目的条件，应该排除掉。如果L2短路，那么L1应该发光；如果L2开路，与L2并联的电压表应该有示数。所以我们可以确定应该是L1开路。当L1开路时，电压表V1和右边的L2和V2串联，由于电压表V1本身的电阻很大，所以就相当于把V1直接接到电源的两极上，测的是电源的电压，电路中电流极小，所以灯泡L2不亮。此外，若遇到求解灯泡的功率时，应当注意使用公式：P=I2R=UI=U2/R。初中物理电路故障分析题是很重要的题型，在解决这类题目时，最重要的是解题思路和解题方法。要认真学习基础知识，掌握最基本的理论和方法；要总结相同类型题目，形成统一的解题技巧；要联系实际加深印象，在解决物理题目的同时也能更好地解决生活问题。
作者：杨海荣 单位：江苏省扬州市高邮市城北中学