電路動態(tài)分析與電路故障分析專題

1、電路動態(tài)分析與電路故障分析專題電路動態(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，其原因是這兩類題目對學生有較高的能力要求。進行電路故障分析，要以電路動態(tài)分析能力作為基礎(chǔ)，而電路故障分析又是電路動態(tài)分析的載體，因此我們將這兩類分析題整合成一個專題進行復習有利于提高復習的效率。 在編排順序中，我們以電路動態(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。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,是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當滑片P向左移動時，請你判斷A表和V表的變化。分析：本題中，為

2、了分析表達的簡潔，我們約定一套符號：“一”表示引起電路變化；“ T ”表示物理量增大或電表示數(shù)增大；“ J ”表示物理量減小或電表示數(shù)減小。P 左移一 R2J'Rj 一 If 一 A表 T。Ri 不變一 irT - UiT - v 表 T。判斷V表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理來分析：RU - U2 J - Ui T - V表T。變式訓練題參考上圖，在伏安法測電阻的實驗中，若由于各種原因，電壓表改接在滑 動變阻器的兩端，當滑片 P向左移動時，請判斷 A表和V表的變化。圖1圖2圖3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

3、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(jīng)懸空，滑動變阻器接成了定值電阻，所以A表示數(shù)不變。電壓表在本電路中， 是測量R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(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)分壓原理：V表示數(shù)減小。變式訓練題如圖3,當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。例3在如圖4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(shù)變大，燈變暗。（B）安培表示數(shù)變小，燈變亮。（C»t特表示數(shù)不變，燈變亮。（D）伏特表示數(shù)不變，燈變暗。

4、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(shù)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，所以電流表示數(shù)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=U_I也將變小，所以小燈的發(fā)光將變暗。 本題正確答案為 Do變式訓練題在如圖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）伏特表示數(shù)變大，燈變暗。（BX特表示數(shù)變小，燈變亮。（C）安培表示數(shù)變小，燈變亮。（D）安培表示數(shù)不變，燈變暗

5、。圖4圖5圖6圖72.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6,當滑片P向右移動時，Ai表、A2表和V表將如何變化分析：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(shù)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 Ri這條支路沒有影響，所以電流表 Ai示數(shù)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(shù)也會變小。變式訓練題如圖7,當滑片P向右移動時，Ai表、A2表和V表將如何變化二、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8所示的電路中，將電

6、鍵 K閉合，則安培表的示數(shù)將 ,伏特表的示 數(shù)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Ri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(shù)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Ri 了，因此電流表的示數(shù)將變大。變式訓練題在如圖9所示的電路中，當電鍵 K斷開時，電阻Ri與R2是 聯(lián)連接的。電鍵K閉合時，電壓表的示數(shù)將 （選填“變小”、“不變”或“變大”）。MTi1生圖8圖9圖102 .并聯(lián)電

7、路中電鍵的斷開或閉合引起的變化例6在圖10中，燈泡Li和燈泡L2是 聯(lián)連接的。當電鍵 K斷開時，電壓表的示數(shù)將;電流表的示數(shù)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Li的支路中的，所以電鍵閉合時，電流表的示數(shù)從 0變到有讀數(shù)，應(yīng)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(shù)“不變”。圖11圖12圖13變式訓練題在圖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(shù)將 ;電流表A1的示數(shù)將 ,電流表A2的示數(shù)將 （選 填“增大”、

8、“不變”或“減小”）。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12中，當電鍵 K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為4伏。過了 2分鐘，電壓表示數(shù)為0,經(jīng)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(shù)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(shù)，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。變式訓練題在如圖13所示的電路中，電源電壓等于6伏，合上電鍵后電壓表示數(shù)為 6伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況是： 。例8在如圖14所示

9、的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵KB,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(shù)都不變，則產(chǎn)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。可以采用排除法。小燈L2短路，會導致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大，且導致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會導致電流表示數(shù)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(shù)都不變，只有小燈Li發(fā)生斷路時才有此可能。本題正確答案為Co變式訓練題在圖15所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵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(shù)變大，則（）

10、（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。圖14圖15圖16例9在圖16所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵KB,燈L1、L2都發(fā)光，一段時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vi的示數(shù)變小，電壓表 V2的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 （）（A）燈L1斷路。（B）燈Li短路。（C）燈匕斷路。（D）燈匕短路。分析：屬于電路故障分析題?！耙欢螘r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(shù)變大，是小燈變亮的原因，一定是小燈 L2突然變亮；電壓表 Vi的示數(shù)變小說明小燈 L1發(fā)生了短路。本題正確

11、答案 為B專題練習1 .圖17中，A、B C、D是滑動變阻器的四個接線柱。若將A、C分別與圖中電路的導線頭M、N相連接，閉合電鍵后，當滑動片 P向右移動時，安培表的示數(shù)將 （填“變 大”、“不變”或“變小”）；若將D與N相連接，接線柱 與M相連接，則閉合電鍵 后，滑動片P向左移動時，伏特表的示數(shù)增大。圖17圖18圖192 .在如圖18所示的電路圖中，當電鍵 K閉合時（）(A)整個電路發(fā)生短路。(B)電流表示數(shù)變小。(C)電流表示數(shù)不變化。(D)電流表示數(shù)變大。3.在圖i9所示的電路中，當電鍵 找電路的故障。他將導線先并接在燈 端時發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷K閉合時，燈Li兩端時發(fā)現(xiàn)燈()Li

12、、L2均不亮。某同學用一根導線去查L2亮，燈Li不亮，然后并接在燈 L2兩(A)燈Li斷路。(B)燈Li短路。(C燈L2斷路。(D)燈L2短路。4 .如圖20所示，電阻 Ri的阻值為20歐，R2為40歐，當電鍵 K斷開時，電流表 A的 示數(shù)為安，則電源電壓為 伏。若電鍵K閉合時，電流表 A的示數(shù)為 安。圖20圖2i圖225 .在圖2i所示的電路中，電源電壓為 6伏。當電鍵K閉合時，只有一只燈泡發(fā)光，且 電壓表V的示數(shù)為6伏。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是()(A)燈Li短路。(B)燈L2短路。(C燈Li斷路。(D)燈L2斷路。6 .如圖22所示，當滑片P向右移動時()(A)電流表A示數(shù)不變，電壓表

13、V示數(shù)不變。(B)電流表A示數(shù)不變，電壓表 V示數(shù)變大。(C)電流表A示數(shù)變小，電壓表 V示數(shù)變大。(D)電流表A示數(shù)變小，電壓表 V示數(shù)不變。7 .如圖23所示，閉合電鍵K,當滑動變阻器的滑片 P向右移動時，電流表A的示數(shù)將(選填“變小”、“不變”或“變大” )。圖23圖248 .在電路中，發(fā)生了如圖 24所示的現(xiàn)象，已知電路中只有一處故障，且除兩個燈泡外 其余部分均完好，現(xiàn)有導線、電壓表、電流表，在不拆開電路的情況下，請?zhí)暨x合適的器材 判斷電路的故障，寫出兩種判斷方法，包括所用器材、觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論： 初中物理專題復習專題 一參考答案1 .變?。籅。2.D。3.A。4. 6;。5.B.6

14、.A。7.不變。8.方法一：用一根導線并聯(lián)在L1兩端，若L2發(fā)光，說明L1斷路。方法二：用電流表并聯(lián)在L1兩端，若電流表有示數(shù)且 L2發(fā)光，說明L1斷路。若電流表沒有示數(shù)，且L2不發(fā)光，說明L2斷路。方法三：用電壓表并聯(lián)在 L1兩端，若電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明 L1斷路。若電壓表示 數(shù)等于零，說明L2斷路。2009年中考電路動態(tài)分析與故障判斷專題練習一、填空題1、在如圖1所示的電路中，將電鍵 K閉合，則安培表的示數(shù)將 ,伏特表的示數(shù) 將（均填“變大”、“變小”或“不變”）。圖1圖2圖32、在圖2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(shù)將;電流表的示數(shù)將 （選填“增

15、大”、“不變”或“減小”）。3、在圖3中，當電鍵K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為4伏。過了 2分鐘, 電壓表示數(shù)為0,經(jīng)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：。二、選擇題4、在如圖4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(shù)變大，燈變暗。（B）安培表示數(shù)變小，燈變亮。（C»t特表示數(shù)不變，燈變亮。（D）伏特表示數(shù)不變，燈變暗。5、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）伏特表示數(shù)變大，燈變暗。（BX特表示數(shù)變小，燈變亮。（C）安培表示數(shù)變小，燈變亮。（D）安培表示數(shù)不變，燈變暗。6

16、、在如圖6所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵KB,燈Li、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(shù)都不變，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（）（A）燈Li短路。（B）燈L2短路。（C燈Li斷路。（D）燈L2斷路。7、在圖7所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵 KB,燈Li、L2都發(fā)光，一段時 間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表 Vi的示數(shù)變小，電壓表 V2的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這 一現(xiàn)象的原因是 （）（A）燈Li斷路。（B）燈Li短路。（C）燈L2斷路。（D）燈L2短路。<z>圖7圖8圖9圖io8、如圖8,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

17、你判斷 表和V表的變化。9、如圖9,當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。i0、如圖i0,當滑片P向右移動時，Ai表、A2表和V表將如何變化參考答案、填空題1 、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(shù)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(shù)將變大。2 、 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

18、是“并”聯(lián)電路。電流表是串聯(lián)在小燈L1 的支路中的，所以電鍵閉合時，電流表的示數(shù)從0 變到有讀數(shù)，應(yīng)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(shù)“不變”。3、分析：電壓表示數(shù)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(shù)，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：小燈匕短路；小燈Li斷路。二、選擇題4、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(shù)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，所以電流表示數(shù)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。5、 A6、分析：這是一個并聯(lián)電路。 可以采用排除法。小燈L2短路，會導致電壓表示數(shù)變小、 電流表示數(shù)變大，且導致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會導致電流表示數(shù)變 0;小燈Li短路,也會導致兩燈都不亮；一燈熄滅而電表示數(shù)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C7、分析：屬于電路故障分析