電路動(dòng)態(tài)分析與電路故障分析專題

1、電路動(dòng)態(tài)分析與電路故障分析專題電路動(dòng)態(tài)分析題和電路故障分析題是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的一個(gè)難點(diǎn)，其原因是這兩類題目對(duì)學(xué)生有較高的能力要求。進(jìn)行電路故障分析，要以電路動(dòng)態(tài)分析能力作為基礎(chǔ)，而電路故障分析又是電路動(dòng)態(tài)分析的載體，因此我們將這兩類分析題整合成一個(gè)專題進(jìn)行復(fù)習(xí)有利于提高復(fù)習(xí)的效率。 在編排順序中，我們以電路動(dòng)態(tài)分析作為主線，而將電路故障作為電路動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)原因。一、滑動(dòng)變阻器的滑片 P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化1.串聯(lián)電路中滑動(dòng)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(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)你判斷A表和V表的變化。分析：本題中，為

2、了分析表達(dá)的簡(jiǎn)潔，我們約定一套符號(hào)：“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(lái)分析：RU - U2 J - Ui T - V表T。變式訓(xùn)練題參考上圖，在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，若由于各種原因，電壓表改接在滑 動(dòng)變阻器的兩端，當(dāng)滑片 P向左移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)判斷 A表和V表的變化。圖1圖2圖3例2如圖2,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，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(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開的電鍵或干脆拿掉。 此時(shí)可以容易地看出， 這是一個(gè) 串聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑片已經(jīng)懸空，滑動(dòng)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(cè)量R和R2部分電阻之和的電壓， 當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，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(xùn)練題如圖3,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，A表和V表將如何變化。例3在如圖4所示電路中，當(dāng)閉合電鍵后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí) （）（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(dǎo)線，可以看到電壓表直接測(cè)量電源電壓，因此當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)將不會(huì)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(jì)），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(xùn)練題在如圖5所示電路中，當(dāng)閉合電鍵后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)（）（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(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化例4如圖6,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，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(dú)立工作，互不干擾，滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，對(duì) 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(huì)變小。變式訓(xùn)練題如圖7,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，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(xué)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(gè)電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測(cè)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(cè)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(cè)量的是串聯(lián)電路的電流值，由于此時(shí)電阻較大，故電流 較?。浑婃IK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(xùn)練題在如圖9所示的電路中，當(dāng)電鍵 K斷開時(shí)，電阻Ri與R2是 聯(lián)連接的。電鍵K閉合時(shí)，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(dāng)電鍵 K斷開時(shí)，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(shí)別，我們可以將電流表看作導(dǎo)線，將電壓表拿去，就容易看出這個(gè)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(shí)，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(cè)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(xùn)練題在圖11中，燈泡L1和燈泡L2是 聯(lián)連接的。當(dāng)電鍵 K斷開時(shí)，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(xué)物理量的變化及故障原因分析例7在圖12中，當(dāng)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(qǐng)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?yè)p壞；2.小燈L2短路；3 .小燈L1斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說(shuō)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(xùn)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(shí)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(gè)并聯(lián)電路?？梢圆捎门懦?。小燈L2短路，會(huì)導(dǎo)致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會(huì)導(dǎo)致電流表示數(shù)變 0;小燈L1短路,也會(huì)導(dǎo)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(shí)才有此可能。本題正確答案為Co變式訓(xùn)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(shí)間后，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)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(shí)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(shí)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(shuō)明小燈 L1發(fā)生了短路。本題正確

11、答案 為B專題練習(xí)1 .圖17中，A、B C、D是滑動(dòng)變阻器的四個(gè)接線柱。若將A、C分別與圖中電路的導(dǎo)線頭M、N相連接，閉合電鍵后，當(dāng)滑動(dòng)片 P向右移動(dòng)時(shí)，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(dòng)片P向左移動(dòng)時(shí)，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(dāng)電鍵 K閉合時(shí)（）(A)整個(gè)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(dāng)電鍵 找電路的故障。他將導(dǎo)線先并接在燈 端時(shí)發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷K閉合時(shí)，燈Li兩端時(shí)發(fā)現(xiàn)燈()Li

12、、L2均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查L(zhǎng)2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(dāng)電鍵 K斷開時(shí)，電流表 A的 示數(shù)為安，則電源電壓為 伏。若電鍵K閉合時(shí)，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(dāng)電鍵K閉合時(shí)，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(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)()(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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片 P向右移動(dòng)時(shí)，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(gè)燈泡外 其余部分均完好，現(xiàn)有導(dǎo)線、電壓表、電流表，在不拆開電路的情況下，請(qǐng)?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(fù)習(xí)專題 一參考答案1 .變小；B。2.D。3.A。4. 6;。5.B.6

14、.A。7.不變。8.方法一：用一根導(dǎo)線并聯(lián)在L1兩端，若L2發(fā)光，說(shuō)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(shuō)明L1斷路。若電流表沒有示數(shù)，且L2不發(fā)光，說(shuō)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(shuō)明 L1斷路。若電壓表示 數(shù)等于零，說(shuō)明L2斷路。2009年中考電路動(dòng)態(tài)分析與故障判斷專題練習(xí)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(dāng)電鍵 K斷開時(shí)，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(dāng)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(qǐng)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(dāng)閉合電鍵后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)（）（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(dāng)閉合電鍵后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)（）（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(shí)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(shí) 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(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片 P向左移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)

17、你判斷 表和V表的變化。9、如圖9,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，A表和V表將如何變化。i0、如圖i0,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，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(gè)電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測(cè)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(cè)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(cè)量的是串聯(lián)電路的電流值，由于此時(shí)電阻較大，故電流較?。浑婃IK 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(shí)別，我們可以將電流表看作導(dǎo)線，將電壓表拿去，就容易看出這個(gè)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(shí)，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(cè)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?yè)p壞；2.小燈L2短路；3.小燈L1 斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說(shuō)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(dǎo)線，可以看到電壓表直接測(cè)量電源電壓，因此當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P 向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)將不會(huì)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(jì)），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(gè)并聯(lián)電路。 可以采用排除法。小燈L2短路，會(huì)導(dǎo)致電壓表示數(shù)變小、 電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會(huì)導(dǎo)致電流表示數(shù)變 0;小燈Li短路,也會(huì)導(dǎo)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(shí)才有此可能。本題正確答案為C7、分析：屬于電路故障分析