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文檔簡(jiǎn)介

1、動(dòng)態(tài)電路分析和電路故障分析、電路動(dòng)態(tài)分析和電路故障分析是初中生物理學(xué)習(xí)過(guò)程中的難點(diǎn),因?yàn)檫@兩類問(wèn)題對(duì)學(xué)生的能力要求較高。電路故障分析應(yīng)以動(dòng)態(tài)電路分析能力為基礎(chǔ),電路故障分析是動(dòng)態(tài)電路分析的載體。因此,將這兩種類型的分析問(wèn)題整合到一個(gè)主題中進(jìn)行復(fù)習(xí),有利于提高復(fù)習(xí)效率。在排列順序上,我們以動(dòng)態(tài)電路分析為主線,將電路故障作為電路動(dòng)態(tài)變化的原因。1.滑動(dòng)變阻器的滑塊p的位置變化引起電路中的電物理量的變化;1.串聯(lián)電路實(shí)施例1中由滑動(dòng)變阻器的滑塊p的位置變化引起的變化是通過(guò)伏安法測(cè)量電阻的典型實(shí)驗(yàn)電路圖。當(dāng)滑塊p向右移動(dòng)時(shí),請(qǐng)判斷表a和表v的變化。分析:圖(1),不同的訓(xùn)練題請(qǐng)參考上圖。在伏安法測(cè)電阻

2、的實(shí)驗(yàn)中,如果電壓表由于各種原因連接在滑動(dòng)變阻器的兩端,請(qǐng)判斷滑塊P向左移動(dòng)時(shí)表A和表V的變化。根據(jù)串聯(lián)電路的特性,滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2將為。推論:如果滑動(dòng)變阻器R2足夠大,當(dāng)滑塊P一直向右滑動(dòng)時(shí),電阻將持續(xù)增大,然后U2將持續(xù)增大,U1將持續(xù)減小,而我將持續(xù)減小。假設(shè)R2是無(wú)窮大,U2將增加到電源電壓,U1將變成0,我也將變成0。此時(shí)的電路相當(dāng)于開路。這就是用電壓表來(lái)判斷開路和短路的原因。示例2如圖2所示,當(dāng)滑塊P向左移動(dòng)時(shí),A表和V表將如何變化?圖(2),分析:首先,確定電路的類型,該電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路。我們可以把電流表簡(jiǎn)化成一根電線,把電壓表簡(jiǎn)化成一把斷開的鑰匙,或者干脆

3、把它拆下來(lái)。這時(shí),很容易看出這是一個(gè)串聯(lián)電路。此外,還發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)葉片已被懸掛,并且滑動(dòng)變阻器被連接成一個(gè)定值電阻器,所以用A表示的數(shù)字不變。在這個(gè)電路中,電壓表測(cè)量電阻R1和R2之和的電壓。當(dāng)滑塊向左移動(dòng)時(shí),電壓表中橋接的電阻減小。根據(jù)分壓原理,V的數(shù)量減少。如圖3)所示,當(dāng)滑塊向左移動(dòng)時(shí),A表和V表將如何變化?如圖(3)所示,由A表示的數(shù)字增加,而由V表示的數(shù)字保持不變。例3在圖4所示的電路中,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑塊向右移動(dòng)(),(a)電流值增加,燈變暗。(二)電流值減少,燈亮。電壓指示器保持不變,燈點(diǎn)亮。電壓指示器不變,燈變暗。圖(4),D,分析:將電流表等效為一根導(dǎo)線,

4、可以看出電壓表直接測(cè)量電源電壓,所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表的指示不會(huì)改變;然而,電阻R的電阻變大,小燈的電阻R1不變(注意:在初中,由于溫度變化而引起的燈電阻變化被忽略),所以總電阻變大,電流變小,所以電流表示數(shù)變小。從串聯(lián)電路分壓的角度來(lái)看,小燈兩端的電壓也會(huì)降低,小燈的功率也會(huì)降低,所以小燈的發(fā)光會(huì)變暗。這個(gè)問(wèn)題的正確答案是d。在圖5所示的電路中,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)件p向右移動(dòng)(),(a)電壓指示變大,燈變暗。電壓指示器變小,燈變亮。當(dāng)前數(shù)量減少,燈亮。當(dāng)前數(shù)字保持不變,燈變暗。圖(5),A,2由并聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的滑塊P的位置變化引起的變化例4如圖6所示,

5、當(dāng)滑塊P向右移動(dòng)時(shí),A圖6,變型訓(xùn)練問(wèn)題如圖7所示,當(dāng)滑塊p向右移動(dòng)時(shí),A1表、A2表和V表將如何變化?(7)電阻增加,電壓保持不變,A1降低,A2降低,2。開關(guān)的打開或閉合導(dǎo)致電路中的電物理量發(fā)生變化,1。串聯(lián)電路中開關(guān)斷開或閉合引起的變化例5在圖8所示的電路中,如果開關(guān)K閉合,電流表將顯示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,圖(8),變大,變大, 變體訓(xùn)練問(wèn)題在圖9所示的電路中,當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí),電阻R1和R2串聯(lián)。 當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí),電壓表的指示將為_ _ _ _ _ _ _

6、_ _(選擇“較小”、“不變”或“較大”)。圖(9),串聯(lián),較小,2并聯(lián)電路中開關(guān)斷開或閉合引起的變化,示例6在圖10中,燈泡L1和燈泡L2串聯(lián)。當(dāng)開關(guān)K關(guān)閉時(shí),電壓表的指示將為_ _ _ _ _ _ _ _;電流表的指示將是_ _ _ _ _ _ _ _ _(“增加”、“不變”或“減少”是可選的)。圖(10),以及,不變,減少,分析:本主題的難點(diǎn)在于首先識(shí)別電路。我們可以把電流表當(dāng)作一根線,把電壓表拿走,這樣就很容易看出這個(gè)電路是一個(gè)“并聯(lián)”電路。電流表串聯(lián)在L1燈的支路中,因此當(dāng)斷開電鍵時(shí),電流表的指示從讀數(shù)變?yōu)?,應(yīng)選擇“更小”。電壓表測(cè)量的是電源電壓,不受按鍵控制,所以指示是“不變的”

7、。在圖11中,燈泡L1和燈泡L2串聯(lián)在一起。當(dāng)開關(guān)K關(guān)閉時(shí),電壓表的指示將為_ _ _ _ _ _ _ _;電流表的指示將是_ _ _ _ _ _ _ _ _(“增加”、“不變”或“減少”是可選的)。圖(11),并且,越來(lái)越小,越來(lái)越小,電路故障的特殊回顧,一個(gè)或兩個(gè)常見電路故障:開路和短路,1。開路故障,2。短路故障,也稱為開路,是指電路斷開,導(dǎo)致電路中沒(méi)有電流和電器無(wú)法工作的故障。例如:斷絲、接觸不良、斷線、儀器內(nèi)部斷線等。是指由極低電阻的導(dǎo)線(如電線、電流表等)并聯(lián)的電源或電路元件引起的電路故障。),當(dāng)短路發(fā)生時(shí),電路的電流將增加。2。并聯(lián)電路故障現(xiàn)象,a .開路現(xiàn)象與串聯(lián)電路相同,開路

8、支路:未開路的支路,工作正常,不受影響,b .短路現(xiàn)象,電器的電壓表、電流表不工作,無(wú)讀數(shù),無(wú)讀數(shù)或燒壞,主支路開路,故障分析, 燈甲和燈乙都熄滅(主干道),短路、開路、并聯(lián)電路的任何一個(gè)支路短路都會(huì)使整個(gè)電路的每個(gè)支路的電壓接近零。 第三,電路故障引起電路中電物理量的變化及故障原因分析。例7在圖12中,當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí),兩個(gè)小燈泡發(fā)光,電壓指示值為4伏。2分鐘后,電壓指示數(shù)字為0。經(jīng)檢查,除小燈泡外,所有設(shè)備連接良好。請(qǐng)分析這種情況的可能原因:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。圖(12),小L2燈短路;小L1燈開路。分析:電壓表示數(shù)為0,原因有三:1

9、.電壓表連接不正確或損壞;2.小L2燈短路;3.小L1燈是開路的。起初,電壓表顯示沒(méi)有原因1。那么另外兩種情況也是可能的。答案是:小燈L2短路了;小L1燈開路。在圖13所示的電路中,電源電壓等于6伏,并且在閉合開關(guān)之后,電壓指示數(shù)是6伏。根據(jù)分析,電路中可能出現(xiàn)的情況是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(13)、小燈泡短路或電阻開路,示例8在圖14所示的電路中,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí),燈L1和L2都發(fā)光。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,當(dāng)應(yīng)急燈突然熄滅,電流表和電壓表的讀數(shù)不變時(shí),這種現(xiàn)象可能是由la短路引起的(c)電阻r可能開路。(d)電阻r可能短路。(15),C,實(shí)施例9在

10、圖16所示的電路中,電源電壓不變。開關(guān)K閉合后,L1燈和L2燈都發(fā)光。一段時(shí)間后,其中一個(gè)燈突然打開,同時(shí)電壓表Vl的指示下降,電壓表V2的指示上升。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是()燈L1是開著的。(b)燈Ll短路。(c)L2燈斷路。L2燈短路。圖(16),B,分析:它屬于電路故障分析的問(wèn)題?!耙欢螘r(shí)間后,其中一個(gè)燈突然打開”消除了開路,所以故障現(xiàn)象只能是短路。電壓表V2的指示變大,這就是小燈亮的原因,一定是小燈L2突然亮了;電壓表Vl的降低表明小L1燈短路。這個(gè)問(wèn)題的正確答案是b。練習(xí):1。在圖17所示的電路圖中,當(dāng)開關(guān)k閉合時(shí)()(a)整個(gè)電路短路。(b)目前的代表性變小。目前的代表性保持不變。目

11、前的代表性越來(lái)越大。在圖18所示的電路中,當(dāng)開關(guān)k閉合時(shí),燈L1和L2不亮。一個(gè)同學(xué)用電線找到了電路的故障。當(dāng)他把電線并聯(lián)到L1燈的兩端時(shí),他發(fā)現(xiàn)L2燈亮著,L1燈滅了。然后當(dāng)他把電線并聯(lián)到L2燈的兩端時(shí),他發(fā)現(xiàn)兩盞燈都關(guān)了。因此,可以判斷()(a)燈L1是打開的。(2)L1燈短路。(c)L2燈斷路。L2燈短路。在圖18、圖3和圖19所示的電路中,電源電壓為6伏。當(dāng)開關(guān)k閉合時(shí),只有一個(gè)燈泡亮起,電壓表v顯示為6伏。這種現(xiàn)象的原因可能是()燈L1短路。(2)L2燈短路。(c)L1燈斷路。L2燈開路。如圖20所示,當(dāng)滑塊p向右移動(dòng)時(shí),()(a)電流表a的指示不變,電壓表v的指示不變。電流表的指示

12、保持不變,而電壓表的指示變大。電流表的指示變小,電壓表的指示變大。電流表的指示變小,電壓表的指示保持不變。如圖21所示,合上開關(guān)k,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑塊p向右移動(dòng)時(shí),電流表a的指示為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(選擇“小”、“不變”或“大”)。圖21,不變,6。在電路中,出現(xiàn)了圖22所示的現(xiàn)象。眾所周知,電路中只有一個(gè)故障,除了兩個(gè)燈泡之外,其他部件都完好無(wú)損?,F(xiàn)有電線、電壓表和電流表。請(qǐng)選擇合適的設(shè)備在不拆卸電路的情況下判斷電路的故障,并寫出兩種判斷方法。包括使用的設(shè)備, 觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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