电路故障分析(教学设计)

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1、电路故障分析专题一：串联电路的故障分析宁波市海曙区段塘学校吕淑君【教学目标】：1、掌握串联电路某一用电器发生断路和短路故障时用电器的工作情况以及电流、电压的特点。2、会用电压表、电流表、导线、灯泡等简单器材进行简单电路检测，能根据现象、电路知识及规律判断出故障所在。【教学重点】：1、分析串联电路发生故障时的电流、电压特点。2、掌握电路故障的一般检测方法，对现象进行综合分析。【教学难点】：对电路进行综合分析，判断出故障所在。【教学流程】：引入新课【视频】因电路故障引起的火灾提问：这场火灾是因为什么原因引起的？（电路故障）【演示实验】电路短路1、闭合开关，灯泡发光，此时电路没有发生故障。2

2、、用导线直接连在灯泡两端，使灯泡短路，请大家观察出现了什么现象？（灯泡熄灭、冒烟、发光、着火……）由此可见，电路发生故障，会使用电器无法工作，甚至引起火灾事故，因此，分析和排除电路故障是十分重要的。今天，我们就以实验电路中的串联电路为例，分析电路的故障。进入新课【展示】一个故障的串联电路提问：闭合开关，会出现什么现象？（两灯亮了）操作：闭合开关（发现两灯都不亮）提问：如果在这个故障电路中只有一处发生故障，且这个故障发生在其中一个用电器上，你知道这里发生断路还是短路故障？是哪个灯泡发生故障？要能准确判断出来，我们得先弄清楚串联电路中某一用电器发生断路或短路时用电器的工作情况以及电流、电压

3、的特点。我们先分析断路时的情况。一、串联电路中某一用电器断路的特点（板书：一、某一用电器断路时的特点）当L1断路时提问：1、两个用电器的工作情况如何？（两灯都熄灭）2、电路中是否有电流？（没有电流）3、L1两端电压有何变化？4、L2两端电压为多少？提问：有没有不同的意见？大家的说法是否正确呢？我们就通过实验验证一下。实验之前，我们先解决几个问题：1、这里没有准备电流表，如何判断电路中是否有电流？2、这里电压表只有1个，如何利用仅有的1个电压表，测量L1、L2以及电源电压？【活动一】串联电路某一用电器断路时的特点操作：1、先制造L1断路的故障（简单介绍几种方法：为方便，用小纸片将L1断路

4、）2、闭合开关后，观察两灯的亮灭情况3、利用电压表分别测量L1、L2以及电源电压。注意：使用电压表时，注意量程以及正负接线柱与电源正负极的对应关系。4、把现象和数据记录在任务单第一部分的表格中。5、并把结论补充完整。6、学生汇报、交流。结论：串联电路中某一用电器发生断路时：1、两个用电器的工作情况：都不发光。2、电路中无（有或无）电流。3、断路的用电器两端电压等于电源电压。4、无故障的用电器两端电压等于0。我们发现串联电路中某一用电器断路时，I=0，U断=U总。（板书：I=0，U断=U总）提问：为什么此时电流、电压会出现这样的情况呢？我们得从理论上进行分析。【理论分析】这是串联电路中某

5、一用电器发生断路时的特点，那么短路又会是什么情况呢？一、串联电路中某一用电器短路的特点（板书：二、某一用电器短路时的特点）当L1短路时提问：1、两个用电器发生什么情况？电路中是否有电流？2、L1两端电压为多少？L2两端电压又为多少？你们有没有亲身体验过呢？接下来我们还是动手做一做。【活动二】串联电路某一用电器短路时的特点操作：1、先制造L1短路的故障。（用导线并联在L1两端）2、闭合开关，观察两灯的亮灭情况，利用电压表测量L1、L2以及电源电压。3、将现象和数据记录在第二部分的表格中，并把结论补充完整。（为保护用电器，做完后，及时断开开关）4、学生汇报、交流。结论：串联电路中某一用电器

6、发生短路时：1、两个用电器的工作情况：只有短路的灯泡不发光。1、电路中有（有或无）电流。2、短路的用电器两端电压等于0。3、无故障的用电器两端电压等于电源电压。（板书：I≠0，U短=0）提问：为什么此时电流、电压会出现这样的情况呢？我们得从理论上进行分析。【理论分析】我们已经清楚了串联电路中某一用电器发生断路和短路的特点，我们就可以利用这些特点反过来判断电路的故障。一、判断串联电路故障的方法（某一用电器故障）（板书：判断串联电路故障的方法（某一用电器故障））（一）首先，判断故障的类型到底是发生断路还是短路。（板书：（一）判断故障类型）【展示】1、短路故障电路提问：闭合开关，只有一盏灯亮

7、，发生断路还是短路？（短路）提问：你是怎么判断的呢？（有一盏灯亮，说明有电流，则是短路的情况）【展示】2、断路故障电路提问：闭合开关，两灯都不亮，发生断路还是短路？（断路）提问：你是怎么判断的呢？（两灯都不亮，说明没有电流，则是断路的情况）总结：我们可以利用电流的有无判断故障的类型：如果有电流，则是短路如果无电流，则是断路（板书：利用电流的有无）（二）判断故障位置（板书：（二）判断故障位置1、短路）【展示】1、短路故障电路提问：在这个短路故障电