電路動態(tài)分析和電路故障分析專題

1、電路動態(tài)分析和電路動態(tài)分析和 電路故障分析電路故障分析一、滑動變阻器滑片一、滑動變阻器滑片P的位置變化引起電路中電的位置變化引起電路中電學物理量的變化學物理量的變化1串聯(lián)電路中滑動變阻器滑片串聯(lián)電路中滑動變阻器滑片P的位置變化引起的變化的位置變化引起的變化分析：本題中，為了分析表達的簡潔，我分析：本題中，為了分析表達的簡潔，我們約定一套符號：們約定一套符號：“”表示引起電路變化；表示引起電路變化；“”表示物理量增大或電表示數(shù)增大；表示物理量增大或電表示數(shù)增大；“”表示物理量減小或電表示數(shù)減小。表示物理量減小或電表示數(shù)減小。P P左移左移RR2 2RI A RI A 表表。R R1 1不變不變I

2、RIR1 1UU1 1 V V 表表。判斷電壓表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓判斷電壓表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理來分析：原理來分析：R R2 2UU2 2UU1 1 V V 表表。例例1如圖，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當滑片如圖，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，請你判斷向左移動時，請你判斷 A 表和表和 V 表的變化。表的變化。A 表變大 V 表變小v變式訓練題變式訓練題參考下圖，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，當滑片向左移動時，請判斷 A 表和 V 表的變化。 例例2如圖，當滑片如圖，當滑片P向左移動時，向左移動時

3、，A 表和表和 V 表將如何變化。表將如何變化。分析：首先要確定電路的類型，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？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。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，所以以 A 表示數(shù)不變。表示數(shù)不變。電壓表在本電路中，是測量電壓表在本電路中，是測量R1和和R2部分電

4、阻之和的電壓，部分電阻之和的電壓，當滑片當滑片P向左移動時，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，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：根據(jù)分壓原理：V 表示數(shù)減小。表示數(shù)減小。 變式訓練題變式訓練題： 如圖，當滑片如圖，當滑片P向左移動時，向左移動時，A 表和表和 V 表的示數(shù)將如何變化表的示數(shù)將如何變化。A 表變大表變大 V表不變表不變n 例例3在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片動變阻器的滑動片P向右移動時向右移動時 （ ）n(A)安培表示數(shù)變大，燈變暗安培表示數(shù)變大，燈變暗 n(B)安培表示數(shù)變小，燈變亮。安培表示數(shù)變小，燈

5、變亮。n(C)伏特表示數(shù)不變，燈變亮伏特表示數(shù)不變，燈變亮n(D)伏特表示數(shù)不變，燈變暗。伏特表示數(shù)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，電壓表向右移動時，電壓表的示數(shù)將不會變化；而電阻的示數(shù)將不會變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電阻的阻值變大，小燈的電阻R大小大小不變（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，所以的變化往往忽略不

6、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，小燈的功率電壓也將變小，小燈的功率P=UIP=UI也將變小，所以小燈的發(fā)光也將變小，所以小燈的發(fā)光將變暗。本題正確答案為將變暗。本題正確答案為D。D 變式訓練題變式訓練題 ： 在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變 阻器的滑動片阻器的滑動片P向右移動時（向右移動時（ ） (A)伏特表示數(shù)變大，燈變暗。伏特表示數(shù)變大，燈變暗。 (B)伏特表示數(shù)變小，燈變亮。伏特表示數(shù)變小，燈變亮。 (C)安培表示數(shù)變小，燈

7、變亮。安培表示數(shù)變小，燈變亮。 (D)安培表示數(shù)不變，燈變暗。安培表示數(shù)不變，燈變暗。A例例4如圖，當滑片如圖，當滑片P向右移動時，向右移動時，A1 表、表、 A2 表和表和 V 表將如何變化？表將如何變化？v分析：并聯(lián)電路各支路兩端電壓分析：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，滑動變路獨立工作，互不干擾，滑動變阻器滑片阻器滑片P向右移動時，對向右移動時，對R1這條支路沒有影響，所這條支路沒有影響，所以電流表以電流表 A1 示數(shù)不變。滑片示數(shù)不變。滑片P右移，右移，R2變大，

8、兩端電變大，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。示數(shù)也會變小。2并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的的位置的 變化引起的變化變化引起的變化v 變式訓練題 ： 如圖，當滑片P向右移動時，A1 表、A2 表和 V 表將如何變化？A1 變小變小 A2 變小變小 V 不變不變二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化理量的變化n例5在如圖所示的電路中，將電鍵K閉合，則電流表的示數(shù)將_，電壓表的示數(shù)將_(均填“變大”、“變小”或“不變”)。v分析：在電鍵尚未

9、閉合前，兩個電分析：在電鍵尚未閉合前，兩個電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量R R1 1 兩兩端的電壓，電鍵端的電壓，電鍵K K閉合后，電阻閉合后，電阻R R2 2 被被局部短路，電壓表變成測量電源兩端局部短路，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，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?。浑婃I電流較??；電鍵K K閉合后，電阻閉合后，電阻 R R2 2 被局部短路，電路中的電被局部短路，電路中的電阻只有阻只有R R1

10、 1了，因此電流表的示數(shù)將變大。了，因此電流表的示數(shù)將變大。變大變大變式訓練題變式訓練題在如圖所示的電路中，當電在如圖所示的電路中，當電鍵鍵K斷開時，電阻斷開時，電阻R1與與R2是是_聯(lián)連聯(lián)連接的。電鍵接的。電鍵K閉合時，電壓表的示數(shù)將閉合時，電壓表的示數(shù)將_。串串變小變小三、三、閉合電路的故障分析閉合電路的故障分析1、定義：電路中的一部分發(fā)生短路或者斷路，經(jīng)、定義：電路中的一部分發(fā)生短路或者斷路，經(jīng)分析，找出故障原因。分析，找出故障原因。2、方法：、方法：A：用儀表查故障：用儀表查故障 B：用動態(tài)分析、排除法、圖像法分析故障：用動態(tài)分析、排除法、圖像法分析故障 如圖所示的電路中，電源電壓為如

11、圖所示的電路中，電源電壓為 V，當開關(guān)，當開關(guān)S接通后，燈泡接通后，燈泡1和和2都不亮，用電壓表測得各都不亮，用電壓表測得各部分電壓是部分電壓是ab V，d，d V，由此可判定（由此可判定（ ） A.1和和2的燈絲都燒斷了的燈絲都燒斷了 B.1的燈絲燒斷了的燈絲燒斷了 C.2的燈絲燒斷了的燈絲燒斷了 D.變阻器變阻器R斷路斷路 C例一：例一：在圖在圖12中，當電鍵中，當電鍵 K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為表示數(shù)為4伏。過了伏。過了2分鐘，電壓表示數(shù)為分鐘，電壓表示數(shù)為0，經(jīng)檢查，經(jīng)檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請分析造成這種情除小燈泡外其余器材的連接良好

12、，請分析造成這種情況的原因可能有：況的原因可能有：_。 分析：電壓表示數(shù)為分析：電壓表示數(shù)為0，其原因，其原因有三：有三：1.電壓表沒有接好或電壓電壓表沒有接好或電壓表損壞；表損壞；2.小燈小燈L2短路；短路；3.小燈小燈L1斷路。起先，電壓表有示數(shù)，斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說明不存在原因說明不存在原因1的情況。那么的情況。那么還有兩種情況都是可能的。還有兩種情況都是可能的。小燈小燈L2短路；小燈短路；小燈L1斷路。斷路。例二：例二：在如圖在如圖14所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K后，燈后，燈L1、L2都發(fā)光。一段時間后，其中一燈突都發(fā)光。一段時間后

13、，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（這一現(xiàn)象的原因可能是（ ）(A)燈燈L1短路短路 (B)燈燈L2短路短路 (C)燈燈L1斷路。斷路。 (D)燈燈L2斷路斷路 C例三：例三：在圖在圖15所示的電路中所示的電路中,電源電壓不變。閉合電鍵電源電壓不變。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，則示數(shù)變大，則 （ ） (A)燈燈L可能變亮可能變亮 (B)燈燈L亮度可能不變亮度可能不變 (C)電阻電阻R可能斷路可能斷路 (D)電阻電阻R可能短路可能

14、短路 C 圖為一電路板的示意圖，圖為一電路板的示意圖，a a、b b、c c、d d為接線柱，為接線柱，a a、d d與與220V220V的交流電源連接，的交流電源連接，abab間、間、bcbc間、間、cdcd間分別間分別連接一個電阻?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查連接一個電阻。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得電路故障，用一交流電壓表分別測得b b、d d兩點間兩點間以及以及a a、c c兩點間的電壓均為兩點間的電壓均為220V220V。由此可知。由此可知 A Aabab間電路通，間電路通，cdcd間電路不通間電路不通 B Babab間電路不通，間電路不通，bcbc間

15、電路通間電路通 C Cabab間電路通，間電路通，bcbc間電路不通間電路不通 D Dbcbc間電路不通，間電路不通，cdcd間電路通間電路通n答案：答案：CD例二：例二：如圖所示是某同學連接的實驗實物圖，如圖所示是某同學連接的實驗實物圖，A A、B B燈都不變，他采用下列兩種方法進行故燈都不變，他采用下列兩種方法進行故障檢查，障檢查，應用多用電表的直流電壓進應用多用電表的直流電壓進行檢查，那么選擇開關(guān)就置于行檢查，那么選擇開關(guān)就置于_檔檔. . A A2.5V;2.5V; B B10V; 10V; C C50V50V D D250V.250V.該同學測試結(jié)果如表該同學測試結(jié)果如表1 1所示所

16、示, ,在測試在測試a a、b b間直間直流電壓時流電壓時, ,紅表筆應接觸紅表筆應接觸_.(_.(填填“a”a”或或“b”)b”)根據(jù)測試結(jié)果根據(jù)測試結(jié)果, ,可以判定故障是可以判定故障是_._. A A燈燈A A短路；短路； B B燈燈B B短路；短路； C Cc c、d d段斷路；段斷路； D Dd d、f f段斷路段斷路. .測試點測試點 電壓示數(shù)電壓示數(shù)a a、b b 有示數(shù)有示數(shù)c c、b b 有示數(shù)有示數(shù)c c、d d 無示數(shù)無示數(shù)d d、f f 有示數(shù)有示數(shù)表表1 1Da將電鍵斷開，再選擇多用電表的歐姆將電鍵斷開，再選擇多用電表的歐姆檔測量，測量結(jié)果如表檔測量，測量結(jié)果如表2

17、2所示，那么進一所示，那么進一步檢查出的故障是步檢查出的故障是_._. A A燈燈A A斷路；斷路； B B燈燈B B斷路；斷路； C C燈燈A A、B B斷路；斷路； D Dd d、e e段斷路段斷路. .測試點測試點表針偏轉(zhuǎn)情況表針偏轉(zhuǎn)情況c c、d dd d、e ee e、f f表表2 2n 例例7.7.在圖中，當電鍵在圖中，當電鍵K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)為4 4伏。過了伏。過了2 2分鐘，電壓表示數(shù)為零，分鐘，電壓表示數(shù)為零，經(jīng)檢查除小燈泡外其余器經(jīng)檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請分析造材的連接良好，請分析造成這種情況的原因可能有：成

18、這種情況的原因可能有： 小燈L2短路小燈L1斷路 在圖示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵在圖示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K 后，燈后，燈L1、L2都發(fā)光，都發(fā)光，段時間后，其中的一盞段時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表燈突然變亮，而電壓表Vl的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是( )(A)燈燈L1斷路。斷路。 (B)燈燈Ll短路。短路。(C)燈燈L2斷路。斷路。 (D)燈燈L2短路。短路。B 變式訓練題變式訓練題 1 1、在如圖、在如圖1 1所示的電路中，電源電壓等于所示的電路中，電源電壓等于6 6伏，合上電鍵后

19、伏，合上電鍵后電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)為6 6伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況是：是：2 2、在如圖、在如圖2 2所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K K后，后，燈燈L1L1、L2L2都發(fā)光。一段時間后，其中一燈突然熄滅，而都發(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（可能是（ ）A A 、燈、燈L1L1短路短路 B B、燈、燈L2L2短路短路 C C、燈、燈L1L1斷路斷路 D D、燈、燈L2L2斷路斷路圖1圖2R斷路或

20、斷路或L短路短路C3、在圖、在圖3所示的電路中所示的電路中,電源電壓不變。閉合電源電壓不變。閉合電鍵電鍵K，電路正常工作。一段時間后，發(fā)現(xiàn)其，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，則中一個電壓表示數(shù)變大，則 （ ） A、燈、燈L可能變亮可能變亮 B、燈、燈L亮度可能不變亮度可能不變 C、電阻、電阻R可能斷路可能斷路 D、電阻、電阻R可能短路可能短路C圖3變化電路變化電路的類型的類型一、滑動變阻器的滑片一、滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中的位置的變化引起電路中電學物理量的變化電學物理量的變化二、電鍵的斷開或閉合二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物理量引起電路中電學物理量的

21、變化的變化串聯(lián)電路串聯(lián)電路并聯(lián)電路并聯(lián)電路三、電路的故障引起電路中三、電路的故障引起電路中電學物理量的變化電學物理量的變化 一、滑動變阻器的滑片一、滑動變阻器的滑片P的位置的的位置的變化引起電路中電學物理量的變化變化引起電路中電學物理量的變化 分析方法：首先分析清楚電路是串聯(lián)或分析方法：首先分析清楚電路是串聯(lián)或是并聯(lián)，然后分析滑片的移動引起滑動變是并聯(lián)，然后分析滑片的移動引起滑動變阻器的電阻變化是怎樣的，根據(jù)歐姆定律阻器的電阻變化是怎樣的，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點綜合分析得和串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點綜合分析得出結(jié)論出結(jié)論 二、電鍵的斷開或閉合引起電路中二、電鍵的斷開或閉合引起電路

22、中電學物理量的變化電學物理量的變化 分析方法：分析清楚開關(guān)斷開前后的分析方法：分析清楚開關(guān)斷開前后的電路連接情況是關(guān)鍵，同時電流表是一個電路連接情況是關(guān)鍵，同時電流表是一個很小的電阻等效處理為導線直接連通，電很小的電阻等效處理為導線直接連通，電壓表是一個大電阻，處理為斷路，然后根壓表是一個大電阻，處理為斷路，然后根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點進行分據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點進行分析。析。 三、電路的故障引起電路中電學物三、電路的故障引起電路中電學物理量的變化理量的變化 分析方法：電路故障一般分為短路和分析方法：電路故障一般分為短路和斷路兩大類。分析識別電器故障時，一定斷路兩大類。分析識別

23、電器故障時，一定要根據(jù)電路中出現(xiàn)的各種反常現(xiàn)象，如燈要根據(jù)電路中出現(xiàn)的各種反常現(xiàn)象，如燈泡不亮，電流表和電壓表示數(shù)反常等，分泡不亮，電流表和電壓表示數(shù)反常等，分析其發(fā)生的各種可能原因，再根據(jù)題中給析其發(fā)生的各種可能原因，再根據(jù)題中給的其他條件和現(xiàn)象、測試結(jié)果等進行綜合的其他條件和現(xiàn)象、測試結(jié)果等進行綜合分析，確定故障分析，確定故障 。專題練習專題練習n1、圖中，、圖中，A、B、C、D是滑動變阻器的四個接線是滑動變阻器的四個接線柱。若將柱。若將A、C分別與圖中電路的導線頭分別與圖中電路的導線頭M、N相相連接，閉合電鍵后，當滑動片連接，閉合電鍵后，當滑動片P向右移動時，安培向右移動時，安培表的示數(shù)

24、將表的示數(shù)將_(填填“變大變大”、“不變不變”或或“變變小小”)；若將；若將D與與N相連接，接線柱相連接，接線柱_與與M相相連接，則閉合電鍵后，滑動片連接，則閉合電鍵后，滑動片P向左移動時，向左移動時， 伏伏特表的示數(shù)增大。特表的示數(shù)增大。 變小B2、在如圖所示的電路圖中，當電鍵、在如圖所示的電路圖中，當電鍵K閉合時閉合時 （ ） (A)整個電路發(fā)生短路整個電路發(fā)生短路 ( B)電流表示數(shù)變小。電流表示數(shù)變小。 (C)電流表示數(shù)不變化電流表示數(shù)不變化 (D)電流表示數(shù)變大。電流表示數(shù)變大。3、在圖所示的電路中，當電鍵、在圖所示的電路中，當電鍵K閉合時，燈閉合時，燈L1、L2均不亮。均不亮。某同

25、學用一根導線去查找電路的故障。他將導線先并某同學用一根導線去查找電路的故障。他將導線先并接在燈接在燈L1兩端時發(fā)現(xiàn)燈兩端時發(fā)現(xiàn)燈L2亮，燈亮，燈L1不亮，然后并接在不亮，然后并接在燈燈L2兩端時發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷兩端時發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷 ( ) (A)燈燈L1斷路斷路 (B)燈燈L1短路短路 (C)燈燈L2斷路斷路 (D)燈燈L2短路短路2題圖3題圖DA 4 如圖所示，電阻如圖所示，電阻R1的阻值為的阻值為20歐，歐，R2為為40歐，歐，當電鍵當電鍵K斷開時，電流表斷開時，電流表A的示數(shù)為的示數(shù)為0.1安，則電安，則電源電壓為源電壓為_伏。若電鍵伏。若電鍵K閉合時，電流表閉合時，電流表A的示數(shù)為的示