山東省文登市九年級(jí)物理《動(dòng)態(tài)電路和電路故障分析》課件 魯教版.ppt

動(dòng)態(tài)電路和電路故障分析 動(dòng)態(tài)電路分析和電路故障分析 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(guò)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向右移動(dòng)時(shí) 請(qǐng)你判斷a表和v表的變化 分析 圖 1 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 擴(kuò)展 根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn) 滑動(dòng)變阻器r2兩端的電壓u2將 推論 如果滑動(dòng)變阻器r2足夠大 當(dāng)滑片p向右一直滑動(dòng)時(shí) 電阻將不斷增大 那么u2將不斷增大 u1將不斷減小 i將不斷減小 假設(shè)r2無(wú)限大 這時(shí)u2將增大到電源電壓 u1將變?yōu)? i也將變?yōu)? 這時(shí)的電路就相當(dāng)于斷路 這就是用電壓表來(lái)判斷電路斷路和短路的道理 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 圖 2 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 圖 3 例3 在如圖4所示電路中 當(dāng)閉合開關(guān)后 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片p向右移動(dòng)時(shí) a 電流表示數(shù)變大 燈變暗 b 電流表示數(shù)變小 燈變亮 c 電壓表示數(shù)不變 燈變亮 d 電壓表示數(shù)不變 燈變暗 圖 4 d 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 燈的電阻由于溫度的變化引起的變化往忽略不計(jì) 因此總電阻變大 電流小 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 ui也將變小 所以小燈的發(fā)光將變暗 本題正確答案為d 變式訓(xùn)練題 在如圖5所示電路中 當(dāng)閉合開關(guān)后 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片p向右移動(dòng)時(shí) a 電壓表示數(shù)變大 燈變暗 b 電壓表示數(shù)變小 燈變亮 c 電流表示數(shù)變小 燈變亮 d 電流表示數(shù)不變 燈變暗 圖 5 a 2 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(méi)有影響 所以電流表a1示數(shù)不變 滑片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 圖6 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 圖 7 電阻增大 電壓不變 a1減小 a2減小 二 開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化 1 串聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化 例5 在如圖8所示的電路中 將開關(guān)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 圖 8 變大 變大 變式訓(xùn)練題 在如圖9所示的電路中 當(dāng)開關(guān)k斷開時(shí) 電阻r1與r2是 聯(lián)連接的 開關(guān)k閉合時(shí) 電壓表的示數(shù)將 選填 變小 不變 或 大 圖 9 串 變小 2 并聯(lián)電路中開關(guān)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)開關(guān)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 圖 10 并 不變 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)在燈l1的支路中的 所以電鍵斷開時(shí)電流表的示數(shù)從有讀數(shù)到0 應(yīng)該選填 變小 電壓表是測(cè)量電源壓 而且不受電鍵控制 所以示數(shù) 不變 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)開關(guān)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 圖 11 并 變小 變小 電路故障分析 1 電流表相當(dāng)于電阻為零的導(dǎo)線2 電流表并聯(lián)在電路中 電流表把與它并聯(lián)的電阻短路2 電壓表是一個(gè)阻值無(wú)限大的電阻 在電路中相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān) 電壓表串聯(lián)在電路中相當(dāng)于斷路 鑒別故障常用的方法 一 利用電流表1 1 電流表無(wú)讀數(shù) 用電器不工作 說(shuō)明電流表所在電路是斷路 2 電流表無(wú)讀數(shù) 用電器工作說(shuō)明電流表被短路 2 電流表有讀數(shù) 說(shuō)明電路是通路 二 利用電壓表1 電壓表有讀數(shù) 說(shuō)明電壓表所在電路是通路2 電壓表無(wú)讀數(shù) 說(shuō)明電壓表所在電路是斷路 或者電壓表被短路分析故障常用的思路 1 直接分析法 2 代入法 在如圖14所示的電路中 電源電壓不變 閉合開關(guān)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 圖 14 c 變式訓(xùn)練題 在圖15所示的電路中 電源電壓不變 閉合開關(guān)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 15 c 在圖中 當(dāng)開關(guān)k閉合后 兩只小燈泡發(fā)光 電壓表示數(shù)為4伏 過(guò)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 燈l2短路 燈l1斷路 分析 電壓表示數(shù)為0 其原因有三 1 電壓表沒(méi)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 圖 12 變式訓(xùn)練題 在如圖13所示的電路中 電源電壓等于6伏 合上開關(guān)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 圖 13 小燈泡短路或r斷路 例9 在圖16所示的電路中 電源電壓不變 閉合開關(guān)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)象的原因是 a 燈l1斷路 b 燈ll短路 c 燈l2斷路 d 燈l2短路 圖 16 b 分析 屬于電路故障分析題 段時(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(shuō)明小燈l1發(fā)生了短路 本題正確答案為b 圖 16 練習(xí) 1 在如圖17所示的電路圖中 當(dāng)開關(guān)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 圖17 d 2 在圖18所示的電路中 當(dāng)開關(guān)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斷路 d 燈l2短路 圖18 a 3 圖19所示的電路中 電源電壓為6伏 當(dāng)開關(guān)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 圖19 b 4 如圖20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 圖20 a