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，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。

2、分析： 本題中，為了分析表達的簡潔，我們約定一套符號：“”表示引起電路變化；“”表示物理量增大或電表示數(shù)增大；“”表示物理量減小或電表示數(shù)減小。P 左移 R2 R I A 表。R1 不變 IR 1 U1 V 表。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：R2 U2 U1 V 表。 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)電路呢還是并聯(lián)電路。我們可以

3、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 R1 和 R2 部分電阻之和的電壓，當滑片接在電壓表內的電阻隨著變小，根據(jù)分壓原理： V 表示數(shù)減小。P 向左移動時，被跨 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) 伏特表示數(shù)不變，燈變亮。(D) 伏特表示數(shù)不變，燈變

4、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。時（ 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(A) 伏特表示數(shù)變大，燈變暗。(B) 伏特表示數(shù)變小，燈變亮。(C) 安培表示數(shù)

5、變小，燈變亮。(D) 安培表示數(shù)不變，燈變暗。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，A1 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 R1 這條支路沒有影響，所以電流表 A1 示數(shù)不變?；?P 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，A1 表、 A2 表和V 表將如何變化？二、電鍵的斷開或閉

6、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， 將電鍵 K 閉合，則安培表的示數(shù)將數(shù)將 _( 均填“變大”、“變小”或“不變”) 。_，伏特表的示分析：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。 變式訓練題 在如圖9 所示的電路中，當電鍵K 斷開時，

7、電阻R1 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”) 。圖8圖9圖102并聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化 例 6在圖 10 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 1

8、2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”、“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)，

9、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。為 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)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 所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵段時間后， 其中一燈突然熄滅， 而電流表、電壓表的示數(shù)都不變，能是（ ）K 后，燈 L1、L2 都發(fā)光。一則產生這一現(xiàn)象的原因可(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?？梢圆捎门懦?。小燈L2 短路，會導致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)

10、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L1 發(fā)生斷路時才有此可能。本題正確答案為C。 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（）(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K 后，燈 L 、L 都發(fā)光，段12時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表V 的示數(shù)變小，電壓表

11、V 的示數(shù)變大，則產生l2這一現(xiàn)象的原因是()(A) 燈L1 斷路。(B) 燈 Ll 短路。(C) 燈L2 斷路。(D) 燈 L2 短路。分析：屬于電路故障分析題?！岸螘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Vl 的示數(shù)變小說明小燈L1 發(fā)生了短路。本題正確答案為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”

12、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 19 所示的電路中，當電鍵 K 閉合時，燈 L1、L2 均不亮。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L1 兩端時發(fā)現(xiàn)燈 L2 亮，燈 L1 不亮，然后并接在燈L2 兩端時發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷()(A) 燈 L1 斷路。(B) 燈 L1 短路。(C) 燈 L2

13、斷路。(D) 燈 L2 短路。4.如圖 20 所示，電阻的示數(shù)為0.1 安，則電源電壓為R1 的阻值為20 歐， R2 為 40 歐，當電鍵_ 伏。若電鍵K 閉合時，電流表K 斷開時，電流表AA 的示數(shù)為 _安。圖 20圖 21圖 225. 在圖 21 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。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 V 示數(shù)不變。(B) 電流表 A 示

14、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數(shù)將 _( 選填“變小”、“不變”或“變大”) 。P 向右移動時，電流表A 的示圖 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)象和結論：_ 。初中物理專題復習專題 一 參考答案1變??； B。2 D。3 A。4 6；0.15

15、 。5 B6 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3示數(shù)將2 、在圖 2 中，燈泡L1 和燈泡 L2 是 _聯(lián)連接的。當電鍵K

16、 斷開時，電壓表的_；電流表的示數(shù)將_( 選填“增大”、“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： _ 。2二、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) 伏特表示數(shù)不變，燈變亮。(D) 伏特表示數(shù)不變，燈變暗。圖4圖5圖 65、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。(B

17、) 伏特表示數(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 、在如圖6 所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K 后，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。7 、在圖7 所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K 后，燈L1、L2 都發(fā)光，段時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vl 的示數(shù)變小，電壓表V2 的示數(shù)變大，則產生這一現(xiàn)象的原因R1 兩端的電壓，電是()(A) 燈 L1 斷路。(B)

18、 燈 Ll 短路。(C) 燈 L2 斷路。(D) 燈 L2 短路。圖7圖8圖9圖 10三、簡答題8 、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， 請你判斷A 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。10 、如圖 10，當滑片P 向右移動時， A1 表、 A2 表和 V 表將如何變化？參考答案一、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

19、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L2 短路；小燈L1 斷

20、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?？梢圆捎门懦?。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L1