摘要：
本文目录一览：1、《中级维修电工技术》教案2、初中电路故障分析... 本文目录一览：
《中级维修电工技术》教案
电气识图
本章要点
电气图的分类
详细介绍电气原理图的绘制。
详细介绍电气原理图的识读。
本章难点
电气图的绘制特点。
电气原理图的识读。
电气控制系统是由电动机和若干电气元件按照一定要求连接组成，以便完成生产过程控制特定功能的系统。为了表达生产机械电气控制系统的组成及工作原理，同时也便于设备的安装、调试和维修，而将系统中各电气元件及连接关系用一定的图样反映出来，在图样上用规定的图形符号表示各电气元件，并用文字符号说明各电气元件，这样的图样叫做电气图。
第一节 电气图的常用符号
电气图，也称电气控制系统图。图中必须根据国家标准，用统一的文字符号、图形符号及画法，以便于设计人员的绘图与现场技术人员、维修人员的识读。在电气图中，代表电动机、各种电器元件的图形符号和文字符号应按照我国已颁布实施的有关国家标准绘制。如
GB4728—85 《电气图常用图形符号》
GB6988—86 《电气制图》
GB7159—87 《电气技术中的文字符号制订通则》
GB5094—85 《电气技术中的项目代号》
GB5226—85 《机床电气设备通用技术条件》
国家规定从1990年1月1日起，电气图中的文字符号和图形符号必须符合最新国家标准。表2—1给出了部分常用电气图形符号和文字符号。因为目前有些技术资料仍使用旧国标，所以表中给出了新、旧国标对照，以供参考。若需更详细的资料，请查阅最新国家标准。
表2—1 部分常用电气图形符号和文字符号的新旧对照表
一、 图形符号
图形符号通常用于图样或其他文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。图形符号含有符号要素、一般符号和限定符号。常用图形符号见表2—1。
1．符号要素
它是一种具有确定意义的简单图形，必须同其他图形结合才构成一个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触电的符号就由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。
2．一般符号
用以表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号。如电动机可用一个圆圈表示。
3．限定符号
是一种加在其他符号上提供附加信息的符号。
运用图形符号绘制电气图时应注意：
① 符号尺寸大小、线条粗细依国家标准可放大与缩小，但在同一张图样中，统一符号的尺寸应保持一致，各符号之间及符号本身比例应保持不变。
② 标准中示出的符号方位，在不改变符号含义的前提下，可根据图面布置的需要旋转，或成镜像位置，但是文字和指示方向不得到置。
③ 大多数符号都可以附加上补充说明标记。
④ 对标准中没有规定的符号，可选取GB4728《电气图常用图形符号》中给定的符号要素、一般符号和限定符号，按其中规定的原则进行组合。
二、 文字符号
文字符号用于电气技术领域中技术文件的编制，也可以标注在电气设备、装置和元器件上或近旁，以表示电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特性。
文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号，常用文字符号见表2—1。
1．基本文字符号
基本文字符号有单字母符号与双字母符号两种。单字母符号按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类，每一类用一个专用单字母符号表示，如“C”表示电容器类，“R”表示电阻器类等。
双字母符号由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，且以单字母符号在前，另一个字母在后的次序排列，如“F”表示保护器件类，则“FU”表示为熔断器，“FR”表示为热继电器。
2．辅助文字符号
辅助文字符号用来表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征。如“L”表示限制，“RD”表示红色等。辅助文字符号也可以放在表示种类的单字母符号之后组成双字母符号，如“YB”表示，“SP”表示压力传感器等。辅助字母还可以单独使用，如“ON”表示接通，“M”表示中间线， “PE”表示保护接地等。
三、 接线端子标记
1． 三相交流电路引入线采用L1、L2、L3、N、PE标记，直流系统的电源正、负线分别用L+、L―标记。
2． 分级三相交流电源主电路采用三相文字代号U、V、W的前面加上阿拉伯数字1、2、3等来标记。如1U、1V、1W、2U、2V、2W等。
3． 各电动机分支电路各接点标记采用三相文字代号后面加数字来表示，数字中的个位数表示电动机代号，十位数字表示该支路各结点的代号，从上到下按数值大小顺序标记。如U11表示M1电动机的第一相的第一个节点代号，U21表示M1电动机的第一相的第二个节点代号，以此类推。
4． 三相电动机定子绕组首端分别用U1、V1、W1标记，绕组尾端分别用U2、V2、W2标记，电动机绕组中间抽头分别用U3、V3、W3标记。
5．控制电路采用阿拉伯数字编号。标注方法按“等电位”原则进行，在垂直绘制的电路中，标号顺序一般按自上而下、从左至右的规律编号。凡是被线圈、触点等元件所间隔的接线端点，都应标以不同的线号。
第二节 电气图的绘制
常用的电气图包括：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。各种图纸的图纸尺寸一般选用297×210、297×420、297×630、297×840mm、四种幅面，特殊需要可按GB126—74《机械制图》国家标准选用其他尺寸。
一、 电气原理图
用图形符号、文字符号、项目代号等表示电路各个电气元件之间的关系和工作原理的图称为电气原理图。电气原理图结构简单、层次分明，适用于研究和分析电路工作原理、并可为寻找故障提供帮助，同时也是编制电气安装接线图的依据，因此在设计部门和生产现场得到广泛应用。
电气原理图是把一个电气元件的各部件以分开的形式进行绘制，现场也有将同一电器上各个零部件均集中在一起，按照其实际位置画出的电路结构图，如图2.1就是三相异步电动机的全压起动控制线路的电路结构图，其中用了刀开关QS、交流接触器KM、按钮SB、热继电器FR、熔断器FU等几种电器。
图2.1 全压起动控制线路结构图
结构图的画法比较容易识别电器，便于安装和检修。但是，当线路比较复杂和使用的电器比较多时，线路便不容易看清楚。因为同一电器的各个部件在机械上虽然联在一起，但是电路上并不一定相互关联。
而如图2.2所示的三相异步电动机的全压起动控制线路电气原理图中，根据工作原理把主电路和控制电路清楚地分开画出，虽然同一电器的各部件（譬如接触器的线圈和触点）是分散画在各处的，但它们的动作是相互关联的，为了说明它们在电气上的联系，也为了便于识别，同一电器的各个部件均用相同的文字符号来标注。例如，接触器KM1的触点、吸引线圈，都用KM1来标注；接触器KM2的触点和线圈，都用KM2来标注。
图2.2 全压起动控制电气原理图
1．电气原理图的绘制原则如下：
（1）电气原理图中的电器元件是按未通电和没有受外力作用时的状态绘制。
在不同的工作阶段，各个电器的动作不同，触点时闭时开。而在电气原理图中只能表示出一种情况。因此，规定所有电器的触点均表示在原始情况下的位置，即在没有通电或没有发生机械动作时的位置。对接触器来说，是线圈未通电，触点未动作时的位置；对按钮来说，是手指未按下按钮时触点的位置；对热继电器来说，是常闭触点在未发生过载动作时的位置等等。
（2）触点的绘制位置。
使触点动作的外力方向必须是：当图形垂直放置时为从左到右，即垂线左侧的触点为常开触点，垂线右侧的触点为常闭触点；当图形水平放置时为从下到上，即水平线下
方的触点为常开触点，水平线上方的触点为常闭触点。
（3）主电路、控制电路和辅助电路应分开绘制。主电路是设备的驱动电路，是从电源到电动机大电流通过的路径；控制电路是由接触器和继电器线圈、各种电器的触点组成的逻辑电路，实现所要求的控制功能；辅助电路包括信号、照明、保护电路。
（4）动力电路的电源电路绘成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路应垂直与电源电路。
（5）主电路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图的右侧，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。
（6）图中自左而右或自上而下表示操作顺序，并尽可能减少线条和避免线条交叉。
（7）图中有直接电联系的交叉导线的连接点（即导线交叉处）要用黑圆点表示。无直接电联系的交叉导线，交叉处不能画黑圆点。
（8）在原理图的上方将图分成若干图区，并标明该区电路的用途与作用；在继电器、接触器线圈下方列有触点表，以说明线圈和触点的从属关系。
例如，图2.3就是根据上述原则绘制出的某机床电气原理图。
图2.3 某机床电气原理图
2．电气原理图图面区域的划分
图面分区时，竖边从上到下用英文字母，横边从左到右用阿拉伯数字分别编号。分区代号用该区域的字母和数字表示，如A3、C6等。图面上方的图区横向编
号是为了便于检索电气线路，方便阅读分析而设置的。图区横向编号的下方对应文字（有时对应文字也可排列在电气原理图的底部）表明了该区元件或电路的功能，以利于理解全电路的工作原理。
3．电气原理图符号位置的索引
在较复杂的电气原理图中，对继电器、接触器线圈的文字符号下方要标注其触
点位置的索引；而在其触点的文字符号下方要标注其线圈位置的索引。符号位置的索引，用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如下：
当与某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图样上，而每个图号仅有一页图样时，索引代号可以省去页次；当与某一元件相关的各符号元素出现在同一图号的图样上，而该图号有几张图样时，索引代号可省去图号。依次类推。，当与某一元件相关的各符号元素出现在只有一张图样的不同图区时，索引代号只用图区号表示。
如图2.3的图区9中，继电器KA触点下面的8即为最简单的索引代号，它指出继电器KA的线圈位置在图区8。图区5中，接触器KM主触点下面的7，即表示继电器KM的线圈位置在图区7。
在电气原理图中，接触器和继电器的线圈与触点的从属关系，应当用附图表示。即在原理图中相应线圈的下方，给出触点的图形符号，并在其下面注明相应触点的索引代号，未使用的触点用“X”表明。有时也可采用省去触点图形符号的表示法，如图2.3图区8中KM线圈和图区9中KA线圈的下方的是接触器KM和继电器 KA 相应触点的位置索引。
在接触器KM触点的位置索引中，左栏为主触点所在的图区号（有两个主触点在图区4，另一个主触点在图区5），中栏为辅助常开触点所在的图区号（一个触点在图区6，另一个没有使用），右栏为辅助常闭触点所在的图区号（两个触点都没有使用）。
在继电器KA触点的位置索引中，左栏为常开触点所在的图区号（一个触点在图区9，另一个触点在图区13），右栏为常闭触点所在的图区号（四个都没有使用）。
二、电器元件布置图
电器元件布置图主要是表明电气设备上所有电器元件的的实际位置，为电气设备的安装及维修提供必要的资料。电器元件布置图可根据电气设备的复杂程度集中绘制或分别绘制。图中不需标注尺寸，但是各电器代号应与有关图纸和电器清单上所有的元器件代号相同，在图中往往留有10%以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供改进设计时用。
电器元件布置图的绘制原则：
（1）绘制电器元件布置图时，机床的轮廓线用细实线或点划线表示，电器元件均用粗实线绘制出简单的外形轮廓。
（2）绘制电器元件布置图时，电动机要和被拖动的机械装置画在一起；行程开关应画在获取信息的地方；操作手柄应画在便于操作的地方。
（3）绘制电器元件布置图时，各电器元件之间，上、下、左、右应保持一定的间距，并且应考虑器件的发热和散热因素，应便于布线、接线和检修。
图2.4为某车床电器元件布置图，图中FU1~FU4为熔断器、KM为接触器、FR为热继电器、TC为照明变压器、XT为接线端子板。
图2.4 某机床电气元件布置图
2.2.3 电气安装接线图
电气安装接线图主要用于电气设备的安装配线、线路检查、线路维修和故障处理。在图中要表示出各电气设备、电器元件之间的实际接线情况，并标注出外部接线所需的数据。在电气安装接线图中各电器元件的文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都必须与电气原理图一致。
电气安装接线图的绘制原则：
（1）绘制电气安装接线图时，各电器元件均按其在安装底板中的实际位置绘出。元件所占图面按实际尺寸以统一比例会址。
（2）绘制电气安装接线图时，一个元件的所有部件绘在一起，并用点划线框起来，有时将多个电器元件用点划线框起来，表示它们是安装在同一安装底板上的。
（3）绘制电气安装接线图时，安装底板内外的电器元件之间的连线通过接线端子板进行连接，安装底板上有几条接至外电路的引线，端子板上就应绘出几个线的接点。
（4）绘制电气安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。
例如，图2.5就是根据上述原则绘制出的某机床电气安装接线图。
图2.5 某机床电气安装接线图
第三节 电气原理图的识读
电气原理图是表示电气控制线路工作原理的图形，所以熟练识读电气原理图，是掌握设备正常工作状态、迅速处理电气故障的必不可少的环节。
生产机械的实际电路往往比较复杂，有些还和机械、液压（气压）等动作相配合来实施控制。因此在识读电气原理图之前，首先要了解生产工艺过程对电气控制的基本要求，例如需要了解控制对象的电动机数量、各台电动机是否有起动、反转、调速、制动等控制要求，需要哪些连锁保护、各台电动机的起动、停止顺序的要求等等具体内容，并且要注意机、电、液（气）的联合控制。
一、读图要点
在阅读电气原理图时，大致可以归纳为以下几点：
1． 必须熟悉图中各器件符号和作用。
2． 阅读主电路。应该了解主电路有哪些用电设备（如电动机、电炉等），以及
这些设备的用途和工作特点。并根据工艺过程，了解各用电设备之间的相互联系，采用的保护方式等。在完全了解主电路的这些工作特点后，就可以根据这些特点再去阅读控制控制电路。
3．阅读控制电路。控制电路有各种电器组成，主要用来控制主电路工作的。在阅读控制电路时，一般先根据主电路接触器主触点的文字符号，到控制电路中去找与之相应的吸引线圈，进一步弄清楚电机的控制方式。这样可将整个电气原理图划分为若干部分，每一部分控制一台电动机。另外控制电路以办事依照生产工艺要求，按动作的先后顺序，自上而下、从左到右、并联排列。因此读图时也应当自上而下、从左到右，一个环节、一个环节地进行分析。
4．对于机、电、液配合得比较紧密的生产机械，必须进一步了解有关机械传动和液压传动的情况，有时还要借助于工作循环图和动作顺序表，配合电器动作来分析电路中的各种联锁关系，以便掌握其全部控制过程。
5．阅读照明、信号指示、监测、保护等各辅助电路环节。
对于比较复杂的控制电路，可按照先简后繁，先易后难的原则，逐步解决。因为无论怎样复杂的控制线路，总是由许多简单的基本环节所组成。阅读时可将他们分解开来，先逐个分析各个基本环节，然后再综合起来全面加以解决。
概括地说，阅读的方法可以归纳为：从机到电、先“主”后“控”、化整为零、连成系统。
二、读图练习
例1．如图2.6所示为C620—1型普通车床的电气原理图，试分析该线路的组成和各部分的功能。
图2.6 C620-1型普通车床电气原理图
1． 电气原理图分析：
C620—1型车床是常用的普通车床之一，M1为主轴电动机，拖动主轴旋转，并通过进给机构实现车床的进给运动。M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵为车削工件时输送冷却液。
将电路分作主电路、控制电路、照明电路三大部分来分析：
（1）主电路。
电源由转换开关SA1引入。
M1为小于10KW的小容量电动机，所以采用直接起动。由于M1的正反转由摩擦离合器改变传动链来实现，操作人员只需扳动正反转手柄，即可完成主轴电动机的正反转，因此，在电路中仅仅是通过接触器KM的主触点来实现单方向旋转的起动、停止控制。
M2冷却泵电动机容量更小，大约只有0.125KW因此可由转换开关SA2直接操纵，实现单方向旋转的控制，这样既经济，操纵又方便。但是M2的电源由接触器KM的主触点控制，所以必须在主轴电动机起动后方可开动，具有顺序联锁关系。
（2）控制电路。
由起动按钮SB1、停止按钮SB2、热继电器FR1、FR2的常闭触点和接触器KM的吸引线圈组成，完成电动机的单向起停控制。
工作过程如下：闭合电源开关SA1，按下起动按钮SB1，接触器KM的吸引线圈通电，KM主触点和自锁触点闭合，M1主轴电动机起动并运行。如需车床停止工作，只要按下停止按钮SB2即可。
（3）照明和保护环节
① 照明环节：
由变压器副绕组供给36V安全电压经照明开关SA3控制照明灯EL。照明灯的
一端接地，以防止变压器原、副绕组间发生短路时可能造成的触电事故。
② 保护环节：
过载保护：由热继电器FR1、FR2实现M1和M2两台电动机的长期过载保护。
短路保护：由FU1、FU2、FU3实现对冷却泵电动机、控制电路及照明电路的短路保护。由于进入车床电气控制线路之前，配电开关内已装有熔断器做短路保护，所以，主轴电动机未另加熔断器作短路保护。
欠压与零压保护：当外加电源过低或突然失压，由接触器KM实现欠压与零压保护。
2．常见故障分析：
（1）主轴电动机不能起动。
首先应该重点检查电源是否引入，若配电开关内熔丝完好，则检查FU2 是否完好；FR1、FR2常闭触点是否复位。这类故障检查与排除较为简单，但更为重要的是应查明引起短路或过载的原因并将其排除。
此外，还可检查接触器KM吸引线圈接线端是否松动；三对主触点是否良好；再者，检查按钮SB1、SB2接点接触是否良好；各连接导线有无虚接或断线。
（2）主轴电动机缺相运行。
发生缺相运行时，按下起动按钮SB1，电动机会发出嗡嗡声，不能起动。此时应检查配电开关内是否有一相熔丝熔断；接触器KM是否有一对主触点接触不良；电动机接线是否有一处断线。发生这种故障时，应当尽快切断电源，排除故障后再重新起动电动机。
（3）主轴电动机能起动，但不能自锁。
这是由于接触器KM自锁触点闭合不上，或自锁触点未接入的缘故。
（4）按下停止按钮SB2主轴机M1不停止。
检查接触器KM主触点是否熔焊、被杂物卡住或有剩磁不能复位；停止按钮常闭触点被卡住，不能分断。
（5）局部照明灯EL不亮。检查变压器副绕组侧有无36V电压；开关SA3是否良好。
例2．如图2.7所示为电动葫芦的电气控制线路，试分析该线路的组成和各部分的功能。
图2.7 电动葫芦电气原理图
1． 电气原理图分析：
电动葫芦是一种起重量小、结构简单的起重机，它广泛应用于工矿企业中，尤其在修理和安装工作中，用来吊运重型设备。
将电路分作主电路、控制电路、保护环节三大部分来分析：
（1）主电路。
电源由转换开关SA1引入。
升降电动机M1由上升、下降接触器KM1、KM2的主触点控制，移行电动机M2由向前、向后接触器KM3、KM4的主触点来控制。两台电动机均需实现双向运行控制。
升降电动机M1转轴上装有电磁抱闸YB。它在断电停车时，能抱住M1的转轴，使重物不能自行坠落。
（2）控制电路。
由4个复合按钮SB1、SB2、SB3、SB4和4个接触器KM1、KM2 、KM3、KM4的吸引线圈以及接触器的常闭互锁触点组成，完成两台电动机的双向起停控制。
工作过程如下：闭合电源开关SA1，按下上升起动按钮SB1，接触器KM1的吸引线圈通电，KM1主触点闭合，M1主轴电动机起动，重物上升。在上升过程中，SB1的常闭触点和KM1的互锁常闭触点始终断开，断开了下降控制回路，此时，下降按钮SB2无效。如需停止上升，只要松开按钮SB1即可，同时下降控制电路恢复原状。
按下下降起动按钮SB2，接触器KM2的吸引线圈通电，KM2主触点闭合，M1主轴电动机起动，重物下降。在下降过程中，SB2的常闭触点和KM2的互锁常闭触点始终断开，断开了上升控制回路，此时，上升按钮SB1无效。如需停止下降，只要松开按钮SB2即可，同时上升控制电路恢复原状。
前后移动控制与此相似，由SB3、SB4控制向前、向后接触器KM3、KM4，使移行电动机M2正反向运行，带动重物前后移动。
由此可见，电动机M1、 M2均采用点动控制及接触器常闭触点和复合按钮的双重互锁的正反转控制方式。这种点动控制方式，保证了操作人员离开工作现场时，所有电动机均自行断电。
（3）保护环节
为了防止吊钩上升到过高位置撞坏电动葫芦，电路中设置了提升机构的行程开关SQ，用以实现提升位置的极限保护。
2． 常见故障分析：
（1）升降电动机不能起吊重物。
首先应该重点检查电源是否正常，是否有电压过低或电动机有故障。
此外，检查按钮SB1、SB2接点接触是否良好；各连接导线有无虚接或断线。
（2）电动机缺相运行。
电源接通后，接触器虽闭合，但电动机发出嗡嗡声。应当检查接触器KM三对主触点中是否有一对主触点接触不良；电动机接线是否有一处断线。发生这种故障时，应当尽快切断电源，排除故障后再重新起动电动机。
（3）制动电磁铁线圈发热。
检查电磁铁线圈匝间是否发生短路。
本 章 小 结
本章讲述了电气图的统一符号以及电气图的分类，着重介绍了电气原理图的绘制原则和识读要点。
电气原理图的主要部分是主电路和控制电路，主电路是从电源到电动机的电路，控制电路是控制主电路工作的电路。图中所有电器的触点都是在线圈未通电或触点未受到机械外力作用时的状态。同一电器的各个部件在图中均用同一文字符号标注。
识读电气原理图时首先要弄清电气控制的基本要求和运行条件。在此基础上先读主电路，了解主电路中有哪些被控制的电动机和电器，主电路一般以接触器的主触点为中心，搞清楚各电器的作用和工作情况。然后识读控制电路，控制电路以接触器的线圈为中心，包括和它相串联电器或电器中的部分元件。识读时，应将控制电路从上到下、从左到右弄清每个环节，然后再分析各环节之间的联系。
学习和掌握这些环节，对后面内容的学习是非常有帮助的。
习 题
1．电气图中为什么要规定统一的文字符号和图形符号？
2．电气图分作哪几类？各有什么用途？
3．电气原理图中文字符号QS、FU、KM、KA、KT、FR、SB、SQ分别代表
什么含义？
3． 阅读电气原理图中的控制电路部分时，应当注意什么问题？
4． 简述电气原理图分析的一般步骤。
5． 电气原理图的阅读方法归纳起来有16个字，是哪16个字？如何理解其含
义？
实 训
一、实训目的
1． 熟悉电气图的常用符号。
2． 了解电气原理图的组成。
3． 了解电气图中三个图之间的关系及绘图原则。
二、 实训要求
1． 熟记电气图常用的图形符号与文字符号。
2． 能对电气原理图进行图面分区和接点标记。
3． 能根据给定的电气原理图绘制电器元件布置图。
三、 实训内容
1．电气图的图形符号与文字符号
（1）画出两种时间继电器的线圈与两种触点的图形符号
线圈 瞬时触点 延时触点 文字符号
通电延时
时间继电器
断电延时
时间继电器
（2）画出热继电器热元件与触点的图形符号
热元件 常闭触点 文字符号
热继电器
（3）画出交流接触器线圈与触点的图形符号
线圈 主触点 辅助触点 文字符号
接触器
2．如图2.8为某机床的电气原理图，要求：
（1）试对该图进行图面分区和接线标记。
（2）绘制出电气元件位置图。
（3）列出元器件清单。
图2.8 某机床的电气原理图
初中电路故障分析
电路故障的种类及判断方法
一、电路故障及其种类：
1、电路故障：电路连接完成后，闭合开关通电时，发现整个电路或者部分电路无法正常工作的现象叫电路故障；
2、电路故障类型，主要有两种，短路和断路。
断路原因：元件损坏、接触不良
短路：分为电源短路和局部短路两种。
电源短路:指电流不经过用电器而直接从电源的正极回到负极。
电源短路，有如下图两种情况，一种是开关闭合，导线直接接到电源两极上；另一种是开关闭合，电流表直接接到了电源两极上。导致电路中电流过大，从而烧坏电源或者电流表。这两种情况都是绝对不允许的。
局部短路:指的是串联的多个元件（含用电器、电表、开关）中的一个或多个（当然不是全部）在电路中不起作用（无电流通过该元件），这种情况通常是由于接线的原因或者电路发生故障引起的，一般不会造成较大的危害。根据短路元件的不同又分为：用电器短路、电表短路、开关短路几种。
注意：在并联电路中，一旦用电器短路，同时就会造成电源短路。
3、家庭电路的电路故障：
家庭电路的故障是常考的题型之一，家庭电路常见故障有四种：断路、短路、过载和漏电。
断路 电灯不亮，用电器不工作，表明电路中出现断路。断路时电路中无电流通过，该故障可用测电笔查出。
短路 短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时，电路中的电阻很小，电流很大，保险丝自动熔断。若保险丝不合适，导线会因发热，温度迅速升高，而引发火灾。
过载 电路中用电器总功率过大，导致通过导线的总电流大于导线规定的安全电流值。出现这种情况轻者导致用电器实际功率下降；重者导线会因过热而引发火灾。
漏电 如果导线外层或用电器的绝缘性能下降，则有电流不经用电器而直接“漏”入地下，漏电会造成用电器实际功率下降，也能造成人体触电。使用漏电保护器能预防漏电的发生。
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初中物理电路故障分析方法
2020-03-20 09:29:13
文/颜雨
电路故障一般分为两大类，短路和断路，但实际问题中，我们还需要根据具体故障现象具体分析。接下来分享初中物理电路故障分析方法，供参考。
初中物理电路故障分析方法
判断短路的方法
①用电压表并联在各个部分，如果电压表示数为零，说明该处短路。这里需要注意，导线之间的电压为零，说明导线是正常的。
②把小灯泡并联在各个部分，如果小灯泡不发光，说明该处用电器短路。这里也要注意，接到导线部分的小灯泡不发光说明导线是正常的，因为此时小灯泡是短路的。
判断短路的方法
①把电流表并联到各个部分，如果电流表有读数，其他部分也可以正常工作，说明与电流表并联的部分发生了断路。
②把电压表并联到各个部分，如果电压表的示数与电源电压相等，说明该并联部分发生断路。因为此时，电压表等于串联在了电路中，示数变大。
短路和短路介绍
电源短路是指在电路中，电流不流经用电器，直接连接电源正负两极。根据欧姆定律I=U/R知道，由于导线的电阻很小，电源短路时电路上的电流会非常大。这样大的电流，电池或者其他电源都不能承受，会造成电源损坏;更为严重的是，因为电流太大，会使导线的温度升高，严重时有可能造成火灾。
断路是指处于电路没有闭合开关，或者导线没有连接好，或用电器烧坏或没安装好(如把电压表串联在电路中)，即整个电路在某处断开的状态。
初中物理教学中的电路图如何讲能让学生更好掌握
一、学习物理概念，力求做到“五会”
初中将学习大量的重要的物理概念、规律，而这些概念、规律，是解决各类问题的基础，因此要真正理解和掌握，应力求做到“五会”：
①会表述：能熟记并正确地叙述概念、规律的内容。
②会表达：明确概念、规律的表达公式及公式中每个符号的物理意义。
③会理解：能掌握公式的应用范围和使用条件。
④会变形：会对公式进行正确变形，并理解变形后的含义。
⑤会应用：会用概念和公式进行简单的判断、推理和计算。
二、重视画图和识图
学习物理离不开图形，从运用力学知识的机械设计到运用电磁学知识的复杂电路设计，都是主要依靠“图形语言”来表述的。知识的条理化，分析解决问题的思路等问题，用通常意义上的语言或文字表达都是有局限性和低效率的。所以，按照科学的方法动手画图是学习物理的重要方法，而且对今后进一步学习现代科学技术有着重要意义。在初中物理课里，同学们会学到力的图示、简单的机械图、电路图和光路图。“大纲”要求的画图主要分两部分：一部分画图属于作图类型题，比方说，作光路图、作力的图示、作力臂图以及画电路图等等；另一部分，根据现成的图形学会识图，所谓识图是指要注意结合条件看图，不仅要学会把复杂的图形看简单（即分析图形），更要学会在复杂的图形中看出基本图形。例如，在计算有关电路的习题时，已给出的电路图往往很难分析出来是串联、并联或是混联，如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图，就会很容易地看出电路的连接特点，使有关问题迎刃而解。
初中物理家庭电路知识点
1、家庭电路的组成部分：低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2、家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3、家庭电路的各部分的作用：
⑴ 低压供电线： ①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V 用途：用来辨别火线和零线
②测电笔： 种类：钢笔式，螺丝刀式。 使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。 \\n ⑵ 电能表： ①用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
②安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌：所标的电压U是：额定电压 所标的电流I是：允许通过的*大电流 UI是：电能表后能接用电器的*大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏
⑶ 闸刀（空气开关）： ①作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
②安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线
⑷ 保险盒：① 材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成
②保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用
③ 电路符号：
④ 连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上
⑤ 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的*大工作电流。
⑥规格：越粗额定电流越大。
注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。 应用举例：☆某家庭需要使用10A保险丝，可只有5A 和15A 保险丝。如何分别来代替使用：①可用两根5A保险丝并起来代用；②可将15A保险丝用刀轻切一小口使剩余部分截面积和10A保险丝截面积相同。
⑸ 插座：① 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
②种类： 固定插座、可移动插座 二孔插座、三孔插座
③安装：并联在家庭电路中，具体接线情况： 1接火线 2接零线 3接地线 4接用电器的金属外壳 5接用电部分的线路 把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。
⑹ 用电器（电灯）、开关： ①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力。灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
②灯泡的种类：螺丝口 卡口。 螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：原因：防止维修触电
③开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
④根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯
九年级物理第十六章《电压电阻》☞第3节♥《电阻》(教学案)
九年级物理第十六章《电压、电阻》
一、教材分析
1．《课标》要求：
（1）知道电阻。
（2）会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联电路和并联电路的实例。
2．学情分析：
（1）学生已经有一定的电学知识，有一定的实验探究能力，有强烈的好奇心和较强的观察能力，能够了解生活中的一些现象，同时也掌握了一些研究物理问题的方法。
（2）本节课与生活实际联系紧密，容易使学生联想生活体验，进而使学生由对生活现象的初步了解，通过实验探究，观察现象，进行逻辑推理，最后上升到理论的认识。
3．教学目标：
（1）知识与技能：认识电阻的概念，知道电阻是导体对电流的阻碍作用。知道电阻的单位及不同单位之间换算。知道影响电阻大小的因素，能根据决定电阻大小的因素，判断、比较不同导体电阻的大小。
（2）过程与方法：通过实验探究经历从猜想到制定实验方案，再到进行实验的探究过程，学会用“控制变量法”及“转换法”研究物理问题。
（3）情感态度与价值观：在实验探究中，培养学生学习物理的兴趣，培养学生实事求是的科学态度和刻苦探索的科学态度。在交流与讨论中，培养表达自己观点，尊重他人的意见。
4．教学重难点：
（1）电阻的概念和影响电阻大小的因素是本节的教学重点。
（2）电阻是导体本身的性质、影响电阻大小的因素是本节的教学难点。
5．教学思路：
本节教学内容由“电阻”和“决定电阻大小的因素”两部分构成。对于电阻的教学分为三个层次完成。第一层次通过视频资源、多媒体课件和挂图等形式引入新课，让学生了解有很多材料都是可以导电的，并且提出为什么有那么多导体都可以导电，而我们选取铜作为常见导线制作材料的问题。第二层次通过把不同的电阻丝接入电路让学生观察小灯泡的亮度，引导学生思考是由于哪个电路元件造成小灯泡的亮度不同，并进一步思考如果把小灯泡换成电流表会看到什么现象。第三层次根据前面提出的问题“为什么两种不同的电阻丝会使电流大小不同”引导学生思考河流中的水流大小不同会由哪些原因造成。通过类比水流大小不同是由于河道的阻碍程度不同，导出电荷在导体中定向运动时会受到导体的阻碍作用，进一步给出电阻的概念，单位、单位换算和电路图中的符号。
“决定电阻大小的因素”的教学首先根据前面的实验提出电阻大小有不同，然后再给出一些常见电阻的阻值，并按教材的设问提出问题。因为问题密切联系生活，容易激发学生的思考和求知。在组织学生探究前要注意三点：
一是在前面的演示实验中学生已经看到了不同的材料电阻会不同，但是却没有注意到长度、粗细等影响因素。
二是应该让学生充分发挥生活经验和想象，对影响电阻大小的因素作出他们的猜想。教师要借助比喻帮助学生对“决定电阻大小的因素”加深印象作出猜想。
比如：①路越窄，车越难行──导体越细，电阻会不会越大？
②道路越长，人越走越累──导体越长，阻碍作用会不会越大？
③路有泥泞路、普通路、高速路──导体有铁、铜、铝、银，阻碍作用会不会相同？
三是本实验是一个控制变量的实验。控制变量是整个初中物理教学中十分重要的一个科学探究方法，因此实验前可以让学生首先回忆初二时学习“影响滑动摩擦力的因素有哪些”的实验是怎样完成的。在此基础之上让学生设计实验来完成“决定电阻大小的因素”的探究。
6．教学方法：
本节的教学方法有：观察法、实验法、归纳综合法。
研究方法有：控制变量法、转换法等。
7．教学用具：
媒体视频、电路示教板（不同材料的电阻丝）、电源、开关、小灯泡、导线、电流表。
二、教学过程
引入新课
1．【演示1】按如图连接好电路图，闭合开关，请学生读出电流表的示数。
【问题】灯泡中通过的电流是否可以改变？（学生讨论后：更换电源、更换导体）
2．【演示2】（1）教师将锰铜合金丝接入电路，闭合开关，观察小灯泡的亮度和电流表示数。
（2）把粗细和长度与锰铜丝相同的铜丝接入电路，闭合开关，观察小灯泡的亮度和电流表示数。
【问题】比较两次灯泡的发光情况和电流表的示数，发现什么？
两次实验，用的都是相同的干电池（电压相同），那么两条导线中的电流大小为什么不同？是什么原因造成同一灯泡的亮暗程度和电流表的示数不同？
学生在老师的引导下，会猜想：不同的导体对电流的阻碍作用不同。
新课教学
1．电阻
【电阻】
由问题引出：
（1）导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用。
（2）在相同电压下，通过铜丝的电流较大，说明铜丝对电流的阻碍作用较小；通过锰铜丝的电流较小，说明锰铜丝对电流的阻碍作用较大。由此得到：不同的导体对电流的阻碍作用不同。为了描述不同导体对电流的阻碍作用，引入电阻这个物理量。
电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻，用字母“R”表示。
【电阻的符号、单位】
学生自学课本相关内容，回答以下问题：
② 电阻符号：R
②电阻单位：欧姆──Ω
③常用单位：千欧──kΩ兆欧──MΩ
④单位换算：1千欧(kΩ）=1000欧(Ω）1兆欧(MΩ）=1000千欧(kΩ）
2．决定电阻大小的因素
在电流的输送过程中，是希望导体的电阻大还是小？为什么不用铁导线而要用铜或铝导线？空调的电源线为什么要比电灯的线粗一些？导体的电阻既然是导体本身的一种性质，请猜一猜：导体的电阻跟哪些因素有关？
【猜想与假设】
可能与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。
（学生分组讨论，老师将讨论结果记录在黑板上，学生提出多个因素制约导体电阻的大小，提出用什么方法？怎样进行研究？通过观察什么来知道导体电阻的大小？）
【设计思路】
学生在设计实验的过程中，注意几个问题：①需要哪些实验仪器？②需要确定哪些值？③需要测量哪些值？④观察什么？⑤如何设计记录表格？
有多个因素制约电阻的大小，本实验采用控制变量的方法来进行研究，通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小(物理学中把此种方法称为“转换法”）。
（1）研究电阻与材料的关系，控制导体的长度和横截面积相同。
（2）研究电阻与长度的关系，控制导体的材料和横截面积相同。
（3）研究电阻与横截面积的关系，控制导体的长度和材料相同。
【进行实验】
（1）按下图连接好电路。
（2）选用长度和横截面积相同的锰铜丝和镍铬合金丝，分别将它们接入电路，观察电流表是示数，比较电流的大小。
（3）选用横截面积相同，长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路，观察电流表是示数，比较电流的大小。
（4）选用长度相同，横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路，观察电流表是示数，比较电流的大小。
【数据收集】
【分析论证】
分析实验数据表明：①在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。②在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；③在导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。
3．课堂总结
（1）导体的电阻是导体自身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。
（2）同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。
同种材料、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小。
在长度、横截面积相同时，导体的电阻还与导体的材料有关。
4．板书设计
【电阻（R）】
（1）定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
（2）电阻的国际单位是欧姆，简称欧，符号Ω。常用单位有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。
1MΩ=103kΩ=106Ω
（3）电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，则表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻的符号：
【例题】某导体接在3V电源上，它的电阻是10Ω；若将它改接在6V的电源上，它的电阻是_________Ω；若通过它的电流为0时，它的电阻是_________Ω。
【影响电阻大小的因素】
同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。
同种材料、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小。
在长度、横截面积相同时，导体的电阻还与导体的材料有关。
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