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文檔簡介
1、初中物理電路故障及動態(tài)電路分析 1、先根據題給條件確定故障是斷路還是短路:兩燈串聯(lián)時,如果只有一個燈不亮,則此燈一定是短路了,如果兩燈都不亮,則電路一定是斷路了;兩燈并聯(lián),如果只有一燈不亮,則一定是這條支路斷路,如果兩燈都不亮,則一定是干路斷路。在并聯(lián)電路中,故障不能是短路,因為如果短路,則電源會燒壞2、根據第一步再判斷哪部分斷路或短路。 例1:L1與L2串聯(lián)在電路中,電壓表測L2兩端電壓,開關閉合后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電壓表有示數,則故障原因是什么?解:你先畫一個電路圖:兩燈都不亮,則一定是斷路。電壓表有示數,說明電壓表兩個接線柱跟電源兩極相連接,這部分導線沒斷,那么只有L1斷路了。例2、L1
2、與L2串聯(lián),電壓表V1測L1電壓,V2,V2示數很大,則L1短路而L2正常;B、若V1=0而V2示數很大,說明L2都斷路。測L2電壓。閉合開關后,兩燈都不亮。則下列說法正確的是:A、若V1=0 解:可能你會錯選A。其實答案為B。首先根據題給條件:兩燈都不亮,則電路是斷路,A肯定不正確。當L2斷路時,此時V2相當于連接到了電源兩極上,它測量的是電源電壓,因此示數很大。而此時L1由于測有電流通過,因此兩端沒有電壓,因此V1的示數為零。 首先要分析串并聯(lián),這個一般的比較簡單,一條通路串聯(lián),多條并聯(lián)。如果碰上了電壓表電流表就把電壓表當開路,電流表當導線。這個是因為電流表電壓小,幾乎為零。但電壓表不同。
3、 此處要注意的是,電壓表只是看做開路,并不是真的開路。所以如果碰上了一個電壓表一個用電器一個電源串聯(lián)在一起的情況,要記得。電壓表是有示數的(話說我當時為這個糾結了好久)。還有一些東西光看理論分析是不好的,要多做題啊,做多得題,在分析總結以下,會好很多。而且如果有不會的,一定要先記下來,沒準在下一題里就會有感悟一常見電路的識別方法與技巧 在解決電學問題時,我們遇到的第一個問題往往是電路圖中各個用電器(電阻)的連接關系問題。不能確定各個電阻之間的連接關系,就無法確定可以利用的規(guī)律,更談不到如何解決問題。因此正確識 別電路是解決電學問題的前提。當然首先必須掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路這兩種基本的電路連接方
4、式(圖(甲)、(乙),這是簡化、改畫電路圖的最終結果。 識別電路的常用方法有電流流向法(電流跟蹤法)、摘表法(去表法)、直線法和節(jié)點法。在識別電路的過程中,往往是幾種方法并用。 電流流向法 電流流向法是指用描繪電流流向的方法來分析電阻連接方式的方法。這是一種識別電路最直觀的方法,也是連接實物電路時必須遵循的基本思路。具體步驟是:從電源正極出發(fā),沿著電流的方向描繪出電流通過電阻的各條路經,一直達到電源的負極。 例:在圖(甲)所示電路中,三盞燈是如何連接的,開關閉合后,電流表測量的是哪部分的電流? 做法:先標出電源的正負極,再沿著從正極到負極的方向,用自己習慣的方法(箭頭、粗細線、彩線),描繪各處
5、的電流走向,標在電路圖上,如圖(乙)。 分析:從圖(乙)中可以看出,點是最初的電流分支點,點是最后的電流會合點。電流共有三條路徑,分別通過三盞燈,所以三盞燈是并聯(lián)的。通過電流表的電流只通過燈1,所以電流表測量的是通過燈1的電流。摘表法 摘表法的基本思路和步驟:從電路中摘去電壓表和電流表后,電壓表所在支路用斷路替代,電流表所在位置用導線替代。如果需要進一步對電路進行分析討論,原電壓表、電流表所測量的電壓和電流則應在簡化后的電路上標出。 例:如圖(甲)所示電路中,三個電阻是聯(lián)的。電壓表的示數為,的示數為,電源電壓(填“大于”、“小于”或“等于”)。 分析:兩個電壓表使電路看起來比較復雜,摘掉兩個電
6、壓表后,把電壓表所在支路擦除,電阻的串聯(lián)方式如圖(乙)所示。兩圖比較可知,電壓表測量的是和兩端的電壓,電壓表測量的是和兩端的電壓,兩個電壓表的示數之和大于電源電壓。直線法 直線法是一種普遍適用的簡化電路的方法,是在上述兩種方法的基礎上,把不規(guī)范電路簡化成規(guī)范電 路的方法。在識別電路、分析電路變化等方面有不可替代的的作用。具體方法步驟是:將電路從電源正負極處斷開,結合電流流向法,拉長和縮短某一段導線,使各組元器件都在一條直線上,一次不成,可逐次分步完成。 例:圖(甲)所示電路中,電源電壓是,開關閉合后電壓表的示數為,問:燈、兩端電壓各為多少? 分析:利用摘表法,可以確定這是兩個燈泡的串聯(lián)電路。問
7、題是電壓表測量的電壓是哪個燈兩端的電壓。將電路拉成直線,圖(乙)所示,這個問題就迎刃而解了節(jié)點法 節(jié)點法是一種將不規(guī)范電路快速簡化、改化為規(guī)范電路的方法。具體做法是:從電源正極開始,把電阻之間的連接導線縮減成點,相同的點用同一個字母表示。如果一個電路中的點多于兩個,可以將這些點排在一條直線上,再把相應的電阻補充到這些點之間,節(jié)點法和直線法有著相輔相成的關系。大多數時間比直線法來得更直接、更簡潔。 例:圖(甲)所示電路中,三個電阻是聯(lián)的;電流表測量的是通過電阻的電流。電流表測量的是的電流。 分析:將圖(甲)中的電流表摘掉后,電路中三個電阻的連接方式仍然不明顯。從電源正極開始,可以標出三個位置都是
8、點(電源正極),另外兩個位置都是點(電源負極)。如圖(乙)所示。三個電阻都連接在兩點之間,通過三個電阻的電流方向都是從到,所以這是一個并聯(lián)電路。再利用電流法,描繪電流走向如圖(丙)所示。可以知道原電流表的位置通過的是和的電流;原電流表的位置通過的是和的電流。本題中兩個電流表的位置跟例(圖甲)中兩個電壓表的位置相同,因為用電流表替代了電壓表,三個電阻的連接方式也隨之發(fā)生了變化。 二、動態(tài)電路分析與判斷 分析動態(tài)電路的一般思路是:根據引起電路變化的原因(開關通斷、變阻器滑片移動、電路故障),分析判斷電路中電阻的變化,根據歐姆定律分析電路中電流的變化(電流表示數變化),再根據歐姆定律變形式 U=IR
9、(或串并聯(lián)電路電壓特點)進一步判斷電路中部分電路中電壓的變化(電壓表示數變化)或其它物理量的變化1、滑動變阻器滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化 (1)串聯(lián)電路中滑動變阻器滑片P的位置的變化引起的變化 例1如圖1,是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖,當滑片P向左移動時,請你判斷電流表和電壓表示數的變化。 分析: P左移R2減小R總減小I增大A表變大。 R1不變IR1增大U1增大 V表變大。 判斷 V表的變化還可以根據串聯(lián)電路的電壓特點來分析: R2減小U2減小U1增大 V表變大。 例2如圖2,當滑片P向左移動時,A表和V表將如何變化。 分析:首先要確定電路的類型,此電路屬于串聯(lián)電路呢還
10、是并聯(lián)電路。我們可以將電流表簡化成導線,將電壓表簡化成斷開的開關或干脆拿掉。此時可以容易地看出,這 是一個串聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的滑片已經懸空,滑動變阻器變成了定值電阻,電流表測串聯(lián)電路的電流,所以A表示數不變。即:P左移R1+R2不變 A不變 在本電路中,電壓表是測量R1和R2部分電阻之和的總電壓,當滑片P向左移動時,被跨接在電壓表內的電阻隨著變小,根據串聯(lián)電路電壓特點: V表示數減小。 例3在如圖3所示電路中,當閉合開關后,滑動變阻器的滑動片P向右移動時 (A)電流表示數變大,燈變暗。 (B)電流表示數變小,燈變亮。 (C)電壓表示數不變,燈變亮。 (D)電壓表示數不變,燈變暗。 分
11、析:將電流表等效為一根導線,可以看到電壓表直接測量電源電壓,因此當滑動變阻器的滑動片P向右移動時,電壓表的示數將不會變化;而電阻R的阻值變大,小燈的電阻RL大小不變(注意:在初中階段,小燈泡的電阻由于溫度的影響引起的變化往往忽略 不計),因此總電阻變大,電流變小,所以電流表示數變小。根據串聯(lián)電路的電壓特點分析,小燈兩端的電壓也將變小,小燈的功率P=ULI也將變小,所以小燈的發(fā)光將變暗。本題正確答案為D。 (2)并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化 例4如圖4,當滑片P向右移動時,A1表、A2表和V表將如何變化? 分析:V測電源兩端電壓,A1測R1支路電流,A2測干路電流。并聯(lián)電路
12、各支路兩端電壓相等,等于電源電壓,故電壓表V示數不變。由于并聯(lián)電路各支路獨立工作,互不干擾,滑動變阻器滑片P向右移動時,對R1這條支路沒有影響,所以電流表A1示數不變?;琍右移,R2變大,兩端電壓不變,故電流變小,干路中電流也隨之變小,所以A2示數也會變小。2、開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化 (1)串聯(lián)電路中開關的斷開或閉合引起的變化 例5在如圖5所示的電路中,將開關S閉合,則電流表的示數將_,電壓表的示數將_(均填“變大”、“變小”或“不變”)。 分析:在開關尚未閉合前,電流表測量的是串 聯(lián)電路的電流值,由于此時電阻較大,故電流較小;開關S閉合后,電阻R2被局部短路,電路中的電
13、阻只有R1了,因此電流表的示數將變大。 在開關尚未閉合前,兩個電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量R1兩端的電壓,開關S閉合后,電阻R2被局部短路,只有R1接入電路,電壓表變成測量電源兩端的電壓了,因此電壓表的示數將變大。 還可以根據U=IR來分析開關閉合后電壓表的示數變化。(2)并聯(lián)電路中開關的斷開或閉合引起的變化 例6 在圖6中,燈泡L1和燈泡L2是 _聯(lián)連接的。當開關K斷開時,電壓表的示數將_;電流表的示數將_ (選填“增大”、“不變”或“減小”)。 分析:本題的難度首先在電路的識別,我們可以將電流表看作導線,將電壓表拿去,就容易看出這個電路是“并”聯(lián)電路。電流表串聯(lián)在小 燈L1的支路中,所以開
14、關閉合時,電燈L1接入電路,電流表的示數從0變到有讀數,應該選填“增大”。電壓表并聯(lián)在L2兩端,也即測量電源電壓,而且不受開關控制,所以電壓表示數“不變”。 3、電路的故障引起電路中電學物理量的變化及故障原因分析 例7在圖7中,當開關 K閉合后,兩只小燈泡發(fā)光,電壓表示數為4伏。過了2分鐘,電壓表示數為0,經檢查除小燈泡外其余器材的連接良好,請分析造成這種情況的原因可能有:_。 分析:電壓表示數為0,其原因有三:1.電壓表沒有接好或電壓表損壞;2.小燈L2短路;3.小燈L1斷路。起先,電壓表有示數,說明不 存在原因1的情況。那么還有兩種情況都是可能的。答案為:小燈L2短路;小燈L1斷路。 例8
15、 在如圖8所示電路中,電源電壓不變。閉合開關K后,燈L1、L2都發(fā)光。一段時間后,其中一燈突然熄滅,而電流表、電壓表的示數都不變,產生這一現(xiàn)象的原因可能是 (A)燈L1短路。 (B)燈L2短路。 (C)燈L1斷路。 (D)燈L2斷路。 分析:這是一個并聯(lián)電路??梢圆捎门懦?。小燈L2短路,會導致電壓表示數變小、電流表示數變大,且導致兩燈都不亮;小燈L2斷路,會導致電流表示數變0;小燈L1短路,也會導致兩燈都不亮;一燈熄滅而電表示數都不變,只有小燈L1發(fā)生斷路時才有此可能。本題正確答案為C。 例9 在圖9所示的電路中,電源電壓不變。閉合開關K后,燈L1、L2都發(fā)光,段時間后,其中的一盞燈突然變亮
16、,而電壓表Vl的示數變小,電壓表V2的示數變大,則產生這一現(xiàn)象的原因是 (A)燈L1斷路。 (B)燈Ll短路。 (C)燈L2斷路。 (D)燈L2短路。 分析:應用“去表法”可以判斷此電路是L1、L2組成的串聯(lián)電路。 “段時間后,其中的一盞燈突然變亮”排除了電路出現(xiàn)斷路的情況,那么,故障現(xiàn)象只有發(fā)生短路了。電壓表V2的示數變大,是小燈變亮的原因,且它測小燈L2兩端電壓,所以一定是小燈L2突然變亮;電壓表Vl的示數變小說明小燈L1發(fā)生了短路。本題正確答案為B。三、簡單電路故障類習題的分析判斷 電路故障是指電路連接完成通電時,整個電路或部分電路不能工作。 它產生的原因主要有:元件本身存在問題,如元件
17、內部開路、短路;連接時選用的器材不當(如R1>>R2);電路導線接觸不良或斷開等。 初中物理學習的電路的三種基本狀態(tài)是:通路,電路形成回路,電路中有持續(xù)電流,電路工作;開路,指電路的某一位置斷開,無法形成回路,電路中沒有電流,電路不工作;短路,指電源的正負極被路中的電流極大,可能燒壞電源。 經典題型篇 例1、如圖1,閉合開關時,兩燈都不亮,電壓表示數為0。則 原因可能是( ) A、L1短路 B、L2短路 C、L1開路 D、L2開路 分析:閉合開關時,兩燈都不亮(或電流表無示數),表明電路中無電流,從上面的分析可以得出這是開路故障。那么是L1還是L2開路呢?可以通過電壓表的示數來進行
18、分析,因為電壓表測量L1兩端電壓,若是L1開路,則電壓表應與L2串聯(lián)接在電源兩端,它應該有示數且接近電源電壓,而此時電壓表示數為0,說明電壓表沒有連接到電源兩端。因此本題的正確選項是D。 例2、如圖2,閉合開關時,電流表有示數,電壓表示數接近電源電壓,則原因可能是 A、L1短路 B、L2短路 C、L1開路 D、L2 開路 分析:閉合開關時,電流表有示數(或指針偏 轉),表明電路中有電流,從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障。 12 那么是L1還是L2短路呢?可以通過電壓表的示數來進行分析??梢约僭O一下,若是L1短路,那么L1就相當于一根導線,它的兩端電壓就為0,這與題目條件不相符,
19、這樣就可以確定是L2被部分短路。因此本題的正確選項是B。 例3、如圖3,閉合開關時,L1發(fā)光而L2不亮,則原因可能是: A、L2開路 B、L2開路 C、RL1比RL2大得多 D、RL1比RL2小得多 分析:閉合開關時,L1發(fā)光,表明電路中有電流,從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障,L1發(fā)光而L2不亮,可以很快得出是L2短路;那么L2就相當于一根導線,它的電阻極小, 而從電路中不能看出L2被短接,因而故障應是RL2比RL1小得多。因此本題的正確選項是C。當然,也可以通過串聯(lián)電路中電流相等的特點和電功率知識來解釋,不再贅述。 例4、如圖4,閉合開關時,電流表A與A1的示數相同,則原因
20、可能是( ) A、L1短路 B、L2短路 C、L1開路 D、L2開路 分析:并聯(lián)電路由于存在兩條支路,因此必須分析各條支路是否有電流。本題中,電流表A與A1的示數相同,即I=I1,說明干路和L1所在支路是通路,從并聯(lián)電路的電流特點分析:I=I1+I2 ,因此I 2=0, 13 即電流表A2示數為0,L2支路沒有電流,此支路開路。則正確選項是D。 例5、如圖4,閉合開關瞬間,電流表A與A1同時打表,A2指針不動。則原因可能是( ) A 、L1短路 B、L2短路 C、L1開路 D、L2開路 分析:電流表A與A1都打表,很明顯是短路故障,同時A2指針不動,說明短路的不是L2支路,因此正確選項是A。
21、例6、如圖6,閉合開關時,燈泡都不亮,電壓表示數接近電源電壓,則原因可能是( ) A、ab間開路 B、bc間開路 C、cd間開路 D、ad間開路 分析:L1、L2都不亮,可以判斷出電路故障屬于開路。 由于電壓表示數接近電源電壓,說明L2阻值很大(或者電壓表串聯(lián)在電路中),遠大于L、L3的電阻,所以開路故障應該是出現(xiàn)在L2所在的部分電路,因此正確選項應是B。 例7、如圖8,閉合開關時,發(fā)現(xiàn)電流表的指針沒有偏轉;某同學用一根導線將ac兩點連接起來,閉合開關瞬間,電流表指針迅速偏轉到最大;當他用這根導線將bd兩點連接起來時,發(fā)現(xiàn)燈L1發(fā)光。則下列關于該電路存在的問題分析錯誤的是 A、L1完好 B、L
22、2開路 C、L3短路 D、L2情況無法判斷 14 分析:閉合開關后,電流表指針沒偏轉,首先可確定此電路中有開路故障。用一根導線將ac兩點連接起來,閉合開關瞬間,電流表指針迅速偏轉到最大,說明開路故障沒有出現(xiàn)在L3所在部分電路,同時說明L3被短路了;再用導線將bd兩點連接起來時,L1發(fā)光,說明故障也不是L1所在部分電路,那么只有L2開路的可能了。綜合上述分析,錯誤的選項應該是D初中物理電路動態(tài)與電路故障分析及復習策略廣東省江門市蓬江區(qū)荷塘中學林永周電路動態(tài)分析題和電路故障分析題是初中學生物理學習過程中的一個難點,也是每年中考考查的熱點之一,其原因是這兩類題目對學生有較高的綜合分析能力要求。進行電
23、路故障分析,要以電路動態(tài)分析能力作為基礎,而電路故障分析又是電路動態(tài)分析的載體,因此我們在中考備考過程中,將這兩類分析題整合成一個專題進行復習,既有利于加深學生對動態(tài)電路和歐姆定律的理解,又可以提高學生的綜合分析能力,提高復習的效率。筆者根據多年的備考經驗,在中考復習中,以電路動態(tài)分析作為主線,而將電路故障作為電路動態(tài)變化的一個原因,總結出動態(tài)電路和電路故障的幾個類型,并加以剖析,以期對參加中考的同學有所幫助。 一、滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化 1串聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化 【例1】如圖1,是典型的伏
24、安法測電阻的實驗電路圖,當滑片P向右移動時,請你判斷A表和V表的變化。 分析:本題中,為了分析表達的簡潔,我們約定一套符號:“”表示引起電路變化;“”表示物理量增大或電表示數增大;“”表示物理量減小或電表示數減小。 P右移R2R總IA表。 R1不變IR1U1V表。 (判斷V表的變化還可以根據串聯(lián)電路的分壓原理來分析:R2U2U1V表。) 根據串聯(lián)電路的特點,滑動變阻器R2兩端的電壓 U2 將變大。推論:如果滑動變阻器R2 足夠大,當滑片P向右一直滑動時,電阻將不斷增大,那么U2 將不斷增大,U1 將不斷減小,I將不斷減小
25、。假設 R2 無限大,這時U2 將增大到電源電壓,U1 將變?yōu)?,I也將變?yōu)?,這時的電路就相當于斷路。這就是用電壓表來判斷電路斷路和短路的道理。 【變式訓練1】如圖2所示,閉合形狀S后,使滑動變阻器的滑片P向左滑動,則( ) A電流表的示數變大,電壓表的示數變大,燈變暗 B電流表的示數變小,電壓表的示數變大,燈變亮 C電流表的示數變大,電壓表的示數變小,燈變亮 D電流表的示數變小,電壓表的示數變小,燈變暗 參考答案:C 【例2】如圖3,當滑片P向左移動時,A表
26、和V表將如何變化。 分析:首先要確定電路的類型,此電路屬于串聯(lián)電路呢還是并聯(lián)電路。我們可以將電流表簡化成導線,將電壓表簡化成斷開的電鍵或干脆拿掉。此時可以容易地看出,這是一個串聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的滑片已經懸空,滑動變阻器接成了定值電阻,所以A表示數不變。 電壓表在本電路中,是測量R1和R2部分電阻之和的電壓,當滑片P向左移動時,被跨接在電壓表內的電阻隨著變小,根據分壓原理:V表示數減小。 【變式訓練2】如圖4,當滑片P向左移動時,A表和V表將如何變化。 參考答案:A表變大 V表不變
27、60;【例3】在如圖5所示電路中,當閉合電鍵后,滑動變阻器的滑動片P向右移動時( ) A安培表示數變大,燈變暗 B安培表示數變小,燈變亮 C伏特表示數不變,燈變亮 D伏特表示數不變,燈變暗 分析:將電流表等效為一根導線,可以看到電壓表直接測量電源電壓,因此當滑動變阻器的滑動片P向右移動時,電壓表的示數將不會變化;而電阻R的阻值變大,小燈的電阻RL大小不變(注意:在初中階段,小燈的電阻由于溫度的變化引起的變化往往忽略不計),因此總電阻變大,電流變小,所以電流表
28、示數變小。從串聯(lián)電路的分壓角度分析,小燈兩端的電壓也將變小,小燈的功率P=ULI也將變小,所以小燈的發(fā)光將變暗。本題正確答案為D。 【變式訓練3】在如圖6所示電路中,當閉合開關后,滑動變阻器的滑動片P向右移動時( ) A電壓表示數變大,燈變暗 B電壓表示數變小,燈變亮 C電流表示數變小,燈變亮 D電流表示數不變,燈變暗 參考答案:C 2并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化 【例4】如圖7,當滑片P向右移動時,A1表、A2表和V表將如何變化?
29、 分析:并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,等于電源電壓,故電壓表V示數不變。 由于并聯(lián)電路各支路獨立工作,互不干擾,滑動變阻器滑片P向右移動時,對R1這條支路沒有影響,所以電流表A1示數不變。 滑片P右移,R2變大,兩端電壓不變,故電流變小,干路中電流也隨之變小,所以A2示數也會變小。 【變式訓練4】如圖8,當滑片P向右移動時,A1表、A2表和V表將如何變化? 參考答案:A1 表變小 A2 表變小 V表不變&
30、#160;二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化 1串聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化 【例5】在如圖9所示的電路中,將電鍵K閉合,則安培表的示數將_,伏特表的示數將_(均填“變大”、“變小”或“不變”)。 分析:在電鍵尚未閉合前,兩個電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量R1兩端的電壓,電鍵K閉合后,電阻R2被局部短路,電壓表變成測量電源兩端的電壓了,因此電壓表的示數將變大。在電鍵尚未閉合前,電流表測量的是串聯(lián)電路的電流值,由于此時電阻較大,故電流較??;電鍵K閉合后,電阻R2被局部短路,電路中的電阻只有R1了,因此電流表的示數將變大。
31、160; 【變式訓練5】在如圖10所示的電路中,當開關K斷開時,電阻R1與R2是_聯(lián)的。開關K閉合時,電壓表的示數將_(選填“變小”、“不變”或“變大”)。 參考答案:串聯(lián) 變小 2并聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化 【例6】在圖11中,燈泡L1和燈泡L2是_聯(lián)連接的。當電鍵K斷開時,電壓表的示數將_;電流表的示數將_(選填“增大”、“不變”或“減小”)。 分析:本題的難度首先在電路的識別,我們可以將電流表看作導線,將電壓表拿去,就容易看出這個電路是并聯(lián)電路。電流表是串聯(lián)在小燈L1的支路中的,
32、所以電鍵閉合時,電流表的示數從0變到有讀數,應該選填“增大”。電壓表是測量電源電壓,而且不受電鍵控制,所以示數“不變”。 【變式訓練6】在圖12所示的電路中,R1的阻值為10,只閉合開關S1時電流表的示數為0.3A,再閉合開關S2后,電流表的示數為0.45A,則R2的阻值為 參考答案:20 三、電路的故障引起電路中電學物理量的變化及故障原因分析 【例7】在圖13中,當電鍵 K閉合后,兩只小燈泡發(fā)光,電壓表示數為4伏。過了2分鐘,電壓表
33、示數為0,經檢查除小燈泡外其余器材的連接良好,請分析造成這種情況的原因可能有:_。 分析:電壓表示數為0,其原因有三:(1)電壓表沒有接好或電壓表損壞;(2)小燈L2短路;(3)小燈L1斷路。起先,電壓表有示數,說明不存在原因1的情況。那么還有兩種情況都是可能的。答案為:小燈L2短路;小燈L1斷路。 【變式訓練7】在如圖14所示的電路中,電源電壓等于6伏,合上開關后電壓表示數為6伏。經分析得出,電路中可能發(fā)生的情況是:_。 參考答案:R斷路或L短路 【例8】在如圖15所示的電路中,電源電壓不變。閉合電鍵K后,燈L1、L2都發(fā)光。一
34、段時間后,其中一燈突然熄滅,而電流表、電壓表的示數都不變,則產生這一現(xiàn)象的原因可能是( ) A燈L1短路 B燈L2短路 C燈L1斷路 D燈L2斷路 分析:可以采用排除法。小燈L2短路,會導致電壓表示數變小、電流表示數變大;小燈L2斷路,會導致電流表示數變0;小燈L1短路,會導致兩燈都不亮;一燈熄滅而電表示數都不變,只有小燈L1發(fā)生斷路時才有此可能。本題正確答案為
35、C。 【變式訓練8】在圖16所示的電路中,電源電壓不變。閉合開關K,電路正常工作。一段時間后,發(fā)現(xiàn)其中一個電壓表示數變大,則 ( ) A燈L可能變亮 B燈L亮度可能不變C電阻R可能斷路 D電阻R可能短路 參考答案:C四、動態(tài)電路分析題與電路故障分析題復習策略 1學會正確分析電路圖。首先要讓學生養(yǎng)成分析電路圖的習慣,無論是靜態(tài)電路還是動態(tài)電路,都要求學生能夠獨立分析題目給出的電路
36、圖中,各個用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián)。具體的方法是把電流表簡化成導線,將電壓表簡化成斷開的開關或干脆拿掉,把閉合的開關看成導線,把被局部短路的用電器拿掉,把開關斷開的支路去掉,從而簡化電路。經過電路簡化后,電路中基本只出現(xiàn)電源、用電器,電路顯得比較簡單,把剛才去掉的電表復原上去,明確電壓表和電流表分別測量那個用電器的電壓和電流。 2正確判斷滑動變阻器有效電阻及由于滑片的變化引起的有效電阻的變化。 3熟練掌握串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律。動態(tài)電路中涉及的用電器肯定不止一個,必然會運用到串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律,如果學生不能熟練掌握這些規(guī)律,那么解題也就無從談起。
37、 4熟練掌握歐姆定律的運用,尤其是要分析好電路中局部和整體的關系。歐姆定律是解決動態(tài)電路的金鑰匙,也是電學的基本定律。在動態(tài)電路中一般情況下電源的電壓都是不變的,滑動變阻器滑片的變化或開關的通斷,必然會引起電路中電流的變化,解題思路是先整體后局部,先利用歐姆定律分析整個電路中電流的變化情況,在具體分析每一個用電器的電流電壓變化情況。 5理解好斷路和短路。很多學生遇到電路故障問題就頭痛,原因就是沒有理解好怎樣才是短路,以及短路對整個電路的影響。所以要想學好電學這部分內容還得深刻理解短路這個概念。 總之,無論在日常教學還是在中考復習過程中,都應該加深學生對概念的理解和
38、知識的梳理,深化學生對物理規(guī)律的運用,加強學生解題能力的指導和良好解題習慣的培養(yǎng),提高學生的綜合分析能力和整體素質的提高。人教網 下載: 初中物理電路故障原因分析先根據題給條件確定故障是斷路還是短路:兩燈串聯(lián)時,如果只有一個燈不亮,則此燈一定是短路了,如果兩燈都不亮,則電路一定是斷路了;兩燈并聯(lián),如果只有一燈不亮,則一定是這條支路斷路,如果兩燈都不亮,則一定是干路斷路。在并聯(lián)電路中,故障不能是短路,因為如果短路,則電源會燒壞。再根據第一步再判斷哪部分斷路或短路。例1:L1與L2串聯(lián)在電路中,電壓表測L2兩端電壓,開關閉合后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電壓表有示數,則故障原因是什么?解:你先畫一
39、個電路圖:兩燈都不亮,則一定是斷路。電壓表有示數,說明電壓表兩個接線柱跟電源兩極相連接,這部分導線沒斷,那么只有L1斷路了。如果碰上了電壓表電流表就把電壓表當開路,電流表當導線。這個是因為電流表電壓小,幾乎為零。但電壓表不同。 此處要注意的是,電壓表只是看做開路,并不是真的開路。所以如果碰上了一個電壓表一個用電器一個電源串聯(lián)在一起的情況,要記得。電壓表是有示數的。有一些東西光看理論分析是不好的,要多做題啊,做多得題,在分析總結以下,會好很多。而且如果有不會的,一定要先記下來,沒準在下一題里就會有感悟。簡單電路故障類習題的分析判斷電路故障是指電路連接完成通電時,整個電路或部分電路不能工作。 它產
40、生的原因主要有:元件本身存在問題,如元件內部開路、短路;連接時選用的器材不當(如R1>>R2);電路導線接觸不良或斷開等。初中物理學習的電路的三種基本狀態(tài)是:通路,電路形成回路,電路中有持續(xù)電流,電路工作;開路,指電路的某一位置斷開,無法形成回路,電路中沒有電流,電路不工作;短路,指電源的正負極被導線直接相連,電流不經過用電器直接從電源正極流向負極,此時電路中的電流極大,可能燒壞電源。因此,綜合起來,初中階段的電路故障一般可以概括為短路和短路兩種原因所引起的。分析和判斷的一般思路就是首先判斷故障原因是短路或斷路引起的,然后再判斷是哪部分電路出現(xiàn)的短路或斷路故障。分析的基本方法依然是
41、根據電流的流向方法。從電路中是否有電流入手分析電路故障不失為一條捷徑。若電路(或某一支路)中無電流,則電路是開路;若電路中有電流,則是通路,但既存在故障,則電路中就有部分電路短路(亦稱短接);而整個電路被短路時電路中的電流極大,將出現(xiàn)電流表打表現(xiàn)象,同時整體電路短路故障一般只出現(xiàn)在并聯(lián)電路中,串聯(lián)電路一般不出現(xiàn)整體短路故障的分析。 例題分析:下面以幾個常見的電路為例,具體分析電路故障: 例1、如圖1,閉合開關時,兩燈都不亮,電壓表示數為0。則原因可能是( )
42、60; A、L1短路 B、L2短路 C、L1開路 D、L2開路 分析:閉合開關時,兩燈都不亮(或電流表無示數),表明電路中無電流,從上面的分析可以得出這是開路故障。那么是L1還是L2開路呢?可以通過電壓表的示數來進行分析,因為電壓表測量L1兩端電壓,若是L1開路,則電壓表應與L2串聯(lián)接在電源兩端,它應該有示數且接近電源電壓,而此時電壓表示數為0,說明電壓表沒有連接到電源兩端。因此本題的正確選
43、項是D。 例2、如圖2,閉合開關時,電流表有示數,電壓表示數接近電源電壓,則原因可能是 A、L1短路 B、L2短路 C、L1開路 D、L2開路 分析:閉合開關時,電流表有示數(或指針偏轉),表明電路中有電流,從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障。 那么是L1還是L2短路呢?可以通過電壓表的示數來進行分析
44、??梢约僭O一下,若是L1短路,那么L1就相當于一根導線,它的兩端電壓就為0,這與題目條件不相符,這樣就可以確定是L2被部分短路。因此本題的正確選項是B。 例3、如圖3,閉合開關時,L1發(fā)光而L2不亮,則原因可能是: A、L2開路 B、L2開路 C、RL1比RL2大得多 D、RL1比RL2小得多 分析:閉合開關時,L1發(fā)光,表明電路中有電流,從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障,L1發(fā)光而L2不亮,可以
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