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1、动态电路分析及电路故障动态电路分析及电路故障专题七 动态电路及电路故障分析 一、复习目标:1、会分析滑动变阻器的滑片 P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化;2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化;3、会判断两种基本的电路故障(断路和短路) 。 二、知识储备: 1、串联电路是分压电路,在串联电路中,电阻越大的,分的电压越 (多或少) ;并联电路是分流电路,在并联电路中,电阻越大的分的电流越 (多或少) 。 2、在串联电路中,当只有其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变 (大或小) ;在并联电路中,当只有其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变 (大或小) 。 3、有公式 I
2、=U/R 得,当电压不变时,电阻越大,电流就越 (大或小) ;有公式 U=IR 得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越 (大或小) ; 4、 是断路; 短路。 5、电流表的特点是电阻很 (大或小) ,通常相当于 ,电压表的特点是电阻很 (大或小) ,通常相当于 。 三、典型例题 动态电路部分 第一种类型:滑动变阻器的滑片 P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 (一) 串联电路中滑动变阻器的滑片 P 的位置的变化引起的变化 例一、如图 1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片 P 向右移动时,请你判断 A 表和 V 表的变化。 分析;先确定电路,再看电阻的变化,再根据欧姆定律判断电流
3、的变化,最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。 针对练习 (1) 、如图 2,当滑片 P 向左移动时,A 表和 V 表将如何变化。 (2) 、如图 3,当滑片 P 向左移动时,A 表和 V 表将如何变化 (3) 、在如图 4 所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P 向右移动时( ) (A)电流表示数变大,灯变暗。 (B)电流表示数变小,灯变亮。 (C)电压表示数不变,灯变亮。 (D)电压表示数不变,灯变暗。 (4) 、在如图 5 所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P 向右移动时( ) (A)电压表示数变大,灯变暗。 (B)电压表示数变小,灯变亮。 (C)电流表示数变小,灯
4、变亮。 (D)电流表示数不变,灯变暗。 (二) 、并联电路中滑动变阻器的滑片 P 的位置的变化引起的变化 例二、如图 6,当滑片 P 向右移动时,A1 表、A2 表和 V 表将如何变化? 分析:先确定电路,然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值,再根据欧姆定律判断变化,欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。 针对练习 (5) 、如图 7,当滑片 P 向右移动时,A1 表、A2 表和 V 表将如何变化? 第二种类型:开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 (三) 、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化 例三、在如图 8 所示的电路中,将开关 K 闭合,则电流表的示数 将
5、_,电压表的示数将_(均填“变大“、“变小“或 “不变“)。 分析:先看好开关断开和闭合是分别是什么电路,最好画出等效电路, 然后根据欧姆定律判断。 针对练习 (6) 、在如图 9 所示的电路中,当开关 K 断开时,电阻 R1 与 R2 是_联连接的。开关 K 闭合时,电压表的示数 将_(选填“变小“、“不变“或“变大“)。 (二) 、并联电路中开关的断开或闭合引起的变化 例四、在图 10 中,灯泡 L1 和灯泡 L2 是_联连接的。当开关 K断 开时,电压表的示数将_;电流表的示数将_ (选填“增大“、“不变“或“减小“)。 针对练习 (7) 、在图 11 中,灯泡 L1 和灯泡 L2 是_
6、联连接的。 当开关 K 断开时,电压表的示数将_;电流表的示 数将_(选填“增大“、“不变“或“减小“)。 电路故障部分 一、断路的判断 1、如果电路中用电器不工作(常是灯不亮) ,且电路中无电流,则电路断路。 2、具体到那一部分断路,有两种判断方式: 把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压)处断路(电源除外) ; 把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,则当时与电流表并联的部分断开了。 例五、 、在图 15 所示的电路中,电源电压不变。闭合开关 K,电路正常工作。一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则 ( ) (A)灯 L 可能变亮。(B)灯 L 亮度可能
7、不变。 (C)电阻 R 可能断路。(D)电阻 R 可能短路。 二、短路的判断 1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分短路。 2、把电压表分别和各部分并联,导线部分的电压为零表示导线正常,如某一用电器两端的电压为零,则此用电器短路。 例六、在图 12 中,当开关 K 闭合后,两只小灯泡发光,电压表示数为 4V。过了 2min,电压表示数为 0,经检查除小灯泡外其余器材的连接良好,请分析造成这种情况的 原因可能有:_。 分析;电压表示数为 0,其原因有三:1.电压表没有接好或电压表损坏;2.小灯泡 L2 短路;3.小灯泡 L1 断路。起先
8、,电压表有示数,说明不存在原因 1 的情况。那么还有两种情况都是可能的。答案为:小灯泡 L2 短路;小灯泡 L1 断路。 针对练习 (8) 、在如图 13 所示的电路中,电源电压等于 6V,合上开关后 电压表示数为 6V。经分析得出,电路中可能发生 的情况是:_。 (9) 、在如图 14 所示的电路中,电源电压不变。闭合开关 K 后,灯L1、L2 都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( ) (A)灯 L1 短路。 (B)灯 L2 短路。 (C)灯 L1 断路。 (D)灯 L2 断路。 (10) 、 在图 16 所示的电路中,电源电压不变
9、。闭合开关 K 后,灯L1、L2 都发光,-段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表 Vl的示数变小,电压表 V2 的示数变大,则产生这一现象的原因是 ( ) (A)灯 L1 断路。 (B)灯 Ll 短路。 (C)灯 L2 断路。 (D)灯 L2 短路。 四、检测练习 1. 图 17 中,A、B、C、D 是滑动变阻器的四个接线柱。若将 A、C分别与图中电路的导线头 M、N 相连接,闭合开关后,当滑动片 P 向右移动时,电流表的示数将_(填“变大“、“不变“或“变小“);若将 D 与 N 相连接,接线柱_与 M 相连接,则闭合开关后,滑动片 P 向左移动时,电压表的示数增大。 2. 在如图 18
10、 所示的电路图中,当开关 K 闭合时 ( ) A整个电路发生短路。B.电流表示数变小。 C.电流表示数不变化。 D.电流表示数变大。 在图 19 所示的电路中,当开关 K 闭合时,灯 L1、L2 均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障。他将导线先并接在灯 L1 两端时发现灯 L2 亮,灯 L1 不亮,然后并接在灯 L2 两端时发现两灯均不亮。由此可以判断 ( ) (A)灯 L1 断路。 (B)灯 L1 短路。 (C)灯 L2 断路。 (D)灯 L2 短路。 3. 如图 20 所示,电阻 R1 的阻值为 20 欧,R2 为 40 欧,当开关 K断开时,电流表 A 的示数为 0.1A,则电源电压
11、为_V。若开关K 闭合时,电流表 A 的示数为_A。 4. 在图 21 所示的电路中,电源电压为 6V。当开关 K 闭合时,只有一只灯泡发光,且电压表 V 的示数为 6V。产生这一现象的原因可能是 ( ) (A)灯 L1 短路。 (B)灯 L2 短路。 (C)灯 L1 断路。 (D)灯 L2 断路。 5. 如图 22 所示,当滑片 P 向右移动时 ( ) (A)电流表 A 示数不变,电压表 V 示数不变。 (B)电流表 A 示数不变,电压表 V 示数变大。 (C)电流表 A 示数变小,电压表 V 示数变大。 (D)电流表 A 示数变小,电压表 V 示数不变。 6. 如图 23 所示,闭合开关
12、K,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电流表 A 的示数将_(选填“变小“、“不变“或“变大“)。 8如图 24 所示电路中,电源电压保持不变,R 为定值电阻,当开关闭合时,标有“6V,3W“的小灯泡 L 刚好正常发光;若保持 R 不变,将 L 换成另一只标有“6V,2W“的小灯泡,闭合开关后,小灯泡消耗的实际功率为( ) A、大于 2W B、等于 2W C、小于 2W D、无法确定 9. 小明按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,V和 V2 的指针位置完全一样,如图乙所示,造成这一现象的原因是 可能开路 可能短路 可能 V和 V2 所选量程不相同,1 短路 可能 V和 V2 所选量程不
13、相同,电路各处完好 10、如图 4 是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯 L1 亮,灯 L2 不亮,电流表和电压表均有读数则故障原因可能是 AL1 断路 BL1 短路 CL2 断路 DL2 短路 11、如图所示,将两只额定电压相同的灯泡 L1、L2 串联在电路中,闭合开关 S 后,发现 L1 亮,L2 不亮。对此有下列几种猜想,其中可能的是 L2 灯丝断了,灯座未短路 灯泡 L2 的电阻太小 灯泡 L2 两端电压较大 通过灯泡 L1、L2 电流不等 灯泡 L2 的灯座被短路 灯泡 L1、L2 的额定功率不同 A B C D 12、在生活中不难发现,晚上 7-9
14、点,使用用电器增多,家中的电灯要暗些,到了夜间 11 点以后,使用的用电器减少,电灯又会变得亮一些。现有电池组一个、用来表示家用电器的小灯泡两只、用来表示输电线的电阻的 1 电阻一个、开关 1 只、导线若干,设计一个能够模拟上述变化过程的电路,要求画出电路图,并说明上述过程。 参考答案: 一、 典型练习 例一、A 变小 V 变小 (1) 、A 不变 V 变小 (2) 、A变大 V 不变 (3) 、B (4) 、A 例二、A1 不变 A2 变小 V 不变 (5) 、A1 变小 A2 变小 V 不变 例三、变大 变大 (6) 、串 变小 例四、并 不变 变小 (7) 、并 变小 变小 (8) 、C (9) 、C (10) 、 B 二、专题练习 1、变小 B 2、D 3、 A 4、6V 0 5、A 6、A 7、不变 8、A 9、D 10、D 11、D 12、略 注:在动态电路部分应精选例题,总结方法;在故障分析部分应再进一步分题目类型加例题总结方法;专题训练要多从近 2 年中考题中选。