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。

2、分析： 本題中，為了分析表達(dá)的簡(jiǎn)潔，我們約定一套符號(hào)：“”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(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)電路呢還是并聯(lián)電路。我們可以

3、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 R1 和 R2 部分電阻之和的電壓，當(dāng)滑片接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)分壓原理： V 表示數(shù)減小。P 向左移動(dòng)時(shí)，被跨 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) 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(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。時(shí)（ 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)(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(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)，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(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) 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(huì)變小。 變式訓(xùn)練題如圖7，當(dāng)滑片P 向右移動(dòng)時(shí)，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(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(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，故電流較小；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(xùn)練題 在如圖9 所示的電路中，當(dāng)電鍵K 斷開時(shí)，

7、電阻R1 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”) 。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(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”。圖 11圖 1

8、2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”、“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)，

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(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)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(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，能是（ ）K 后，燈 L1、L2 都發(fā)光。一則產(chǎn)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(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)

10、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L1 發(fā)生斷路時(shí)才有此可能。本題正確答案為C。 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（）(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(shí)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(chǎn)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(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(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”

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(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 19 所示的電路中，當(dāng)電鍵 K 閉合時(shí)，燈 L1、L2 均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查找電路的故障。他將導(dǎo)線先并接在燈L1 兩端時(shí)發(fā)現(xiàn)燈 L2 亮，燈 L1 不亮，然后并接在燈L2 兩端時(shí)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(dāng)電鍵_ 伏。若電鍵K 閉合時(shí)，電流表K 斷開時(shí)，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(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 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(dāng)滑片P 向右移動(dòng)時(shí)()(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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片數(shù)將 _( 選填“變小”、“不變”或“變大”) 。P 向右移動(dòng)時(shí)，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(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??； B。2 D。3 A。4 6；0.15

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

16、 斷開時(shí)，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(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： _ 。2二、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) 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(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。(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(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。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(shí)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(chǎn)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(jiǎn)答題8 、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)你判斷A 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。10 、如圖 10，當(dāng)滑片P 向右移動(dòng)時(shí)， 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(gè)電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測(cè)量鍵 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

19、電流較小；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(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(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?？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L1