動(dòng)態(tài)電路電路故障分析

1、 學(xué)科教師輔導(dǎo)講義課 題 電學(xué)動(dòng)態(tài)電路、故障電路與圖像題復(fù)習(xí) 教學(xué)目標(biāo)1、會(huì)分析滑動(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；2、會(huì)分析開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化；3、會(huì)判斷兩種基本的電路故障（斷路和短路）。4、能通過(guò)圖像獲取信息，解決問(wèn)題；重點(diǎn)、難點(diǎn)1動(dòng)態(tài)電路分析2電路故障分析3能通過(guò)圖像獲取信息，解決問(wèn)題考點(diǎn)及考試要求動(dòng)態(tài)電路分析、電路故障判斷、讀圖題，主要以選擇、填空、探究實(shí)驗(yàn)等題目形式考查 教學(xué)內(nèi)容 知識(shí)點(diǎn)一、動(dòng)態(tài)電路分析 動(dòng)態(tài)電路是近幾年考查的難點(diǎn)，主要包括：1.滑動(dòng)變阻器滑片P的位置變化引起的串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中電學(xué)物理量的變化；2.電鍵的斷開或閉合引起

2、的串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中電學(xué)物理量的變化。解動(dòng)態(tài)電路題的關(guān)鍵是電路的識(shí)別。我們可以把電流表簡(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開的電鍵或干脆拿掉。把閉合的電鍵看成導(dǎo)線，把被局部短路的用電器拿掉；把電鍵斷開的支路去掉，來(lái)簡(jiǎn)化電路。1. 滑動(dòng)變阻器滑片P的位置變化引起的串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中電學(xué)物理量的變化例1在圖1所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電流表A的示數(shù)將 ( 選填“變小”、“不變”或“變大”)，電壓表V與電壓表V2示數(shù)的差值跟電壓表V1示數(shù)的比值 (選填“小于1”、“等于1”或“大于1”) 圖1例2. 如圖2所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電建S，當(dāng)滑

3、動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)將 ，電流表A1的示數(shù)將 ，電流表A2的示數(shù)將 。(均選填“變大”、“變小”或“不變”) 圖2 例3.檢查駕駛員是否飲酒設(shè)備的電路如圖3甲，R為酒精氣體傳感器，其阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙，R0為定值電阻，電源電壓不變當(dāng)檢測(cè)酒精氣體濃度增大時(shí)（） A電流表示數(shù)減小B電壓表示數(shù)減小 C電路總電阻增大D電路總功率增大 平行練習(xí)1.如下圖4所示，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，A1表、A2表和V表將如何變化？2.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)（ ） 圖4 (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

4、數(shù)變小，燈變亮。 (D)電流表示數(shù)不變，燈變暗。3.在如圖6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6圖5 2. 電鍵的斷開或閉合引起的串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中電學(xué)物理量的變化。 例1如圖7所示的電路中，電源電壓保持不變。當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時(shí)，電流表的示數(shù)將 ，電壓表與電流表示數(shù)的比值將 。(均選填“變大”、“不變”或“變小”) 圖7 圖8 例2.在圖8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 R1 R2

5、SV11111V22數(shù)將_(選填“增大”、“不變”或“減小”)。 例3.在圖9所示的電路中，電源電壓不變。當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時(shí)，電壓表V1的示數(shù)將 ，電壓表V2的示數(shù)將 。 圖9平行練習(xí) 1.如下圖10所示的電路中, 電源電壓恒定不變,開關(guān)S閉合時(shí),則電流表的示數(shù)將 ，電壓表示數(shù)將 。 圖11 圖10 2.如上圖11所示電路中，閉合電鍵S后，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 。 知識(shí)點(diǎn)二、電路故障分析電路故障分析題是初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的分析、推理能力都有較高的要求，故障電路題亦是近幾年來(lái)物理中考的熱點(diǎn)問(wèn)題，通常以填空題或選擇題的形式出現(xiàn)，只考查兩個(gè)用電器

6、的電路，而且只發(fā)生一處故障的情況。電路故障只有兩種：短路和斷路。對(duì)于兩個(gè)用電器的電路只有兩種可能：串聯(lián)和并聯(lián)。如果是串聯(lián)電路發(fā)生故障，一般應(yīng)先根據(jù)電流判斷是斷路還是短路，再根據(jù)電壓判斷是何處發(fā)生斷路或短路?？梢杂靡韵路椒ㄅ袛啵?圖12 如果是并聯(lián)電路發(fā)生故障，初中物理只考斷路(短路會(huì)導(dǎo)致電源短路，一般不考)，有兩種可能：一般電流減小或用電器不工作的支路就是斷路的位置。通過(guò)以上分析可以得到，對(duì)于電路故障分析題，如果題目中所給的是一個(gè)復(fù)雜電路，先要進(jìn)行路簡(jiǎn)化，看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，分清各電表測(cè)量的對(duì)象，然后再根據(jù)各電學(xué)物理量的變化情況，分析、判斷出故障的原因。例1.在如右下圖13所示的電路中

7、,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L1可能變亮 B燈L1亮度可能不變 C燈L2可能斷路 D燈L2可能短路 例2.在如圖14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。 圖13 圖14 圖15 例3.在圖15所示的電路中，閉合電鍵S，燈L不亮，電壓表V有示數(shù)。已知電路中各處均接觸良好，除燈L和電阻R外，其余元件均完好。(1)請(qǐng)判斷該電路中存在的故

8、障可能是 。(請(qǐng)將兩種可能填寫完整)(2)為進(jìn)一步確定故障，小明同學(xué)將一個(gè)電流表正確串聯(lián)在圖15所示的電路中，閉合電鍵S,觀察電流表的示數(shù)情況。若電流表有示數(shù)，說(shuō)明故障是 ；若電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明故障是 。(3)為進(jìn)一步確定故障，小華同學(xué)將圖15中的電壓表V正確并聯(lián)在燈L兩端，請(qǐng)判斷他能否查找出電路的故障，并說(shuō)明理由。 平行練習(xí)1.如下圖16所示電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵后S后，電路正常工作，過(guò)了一會(huì)兒，電流表的示數(shù)變大，且電壓表與電流表的比值不變，則下列判斷中正確的是（ ）A電阻R斷路，燈L變暗 B、電阻R短路，燈L變亮C燈L斷路，電壓表的示數(shù)變小 D、燈L短路，電壓表的示數(shù)變大 圖1

9、6 圖172.如上圖17所示的電路中，電流電壓保持不變，閉合電鍵S，電路正常工作，過(guò)了一會(huì)兒，一個(gè)電表的示數(shù)變大，另一個(gè)電表的示數(shù)變小，則下列判斷中正確的是（ ）A電阻R一定斷路 B、電阻R一定短路 C燈L的亮度可能不變 D、燈L可能變亮3.如圖18所示電路中，電源電壓不變，閉合電鍵S，電路正常工作一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電壓表的示數(shù)相等，則（ ）A 燈L一定熄滅 B、燈L可能變亮 C、電阻R一定斷路 D、電阻R可能短路4.如下圖19是測(cè)定小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流的電路圖。如果某同學(xué)在操作的過(guò)程中對(duì)兩只電表的量程選擇是正確的，但不慎將兩電表的位置對(duì)調(diào)了，則閉合開關(guān)S后A、 電流表、電壓表

10、均損壞； B、電流表?yè)p壞，電壓表示數(shù)為零；（ ） C、電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零 D、電流表示數(shù)為零，電壓表有示數(shù)。 圖18 圖19 知識(shí)點(diǎn)三、電學(xué)圖像題 在物理學(xué)中，常用數(shù)學(xué)圖像來(lái)反映物理量之間的關(guān)系，或用數(shù)學(xué)圖像來(lái)描述整個(gè)物理過(guò)程。電流、電壓、電阻的圖像一段導(dǎo)體的電流、電壓和電阻的關(guān)系，由歐姆定律可知：導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體的電壓成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成反比。如果導(dǎo)體的電阻是個(gè)定值，則U-I圖像是條直線；如果R是個(gè)變值，則圖象是條曲線，如下圖：圖20（1）若R圖象為一條直線，則R是不變的，歐姆定律適用；若為曲線，則R是變化的，U、I不成比例關(guān)系，應(yīng)該根據(jù)圖象來(lái)確定R的大小（找曲線上特殊坐

11、標(biāo)點(diǎn)，用歐姆定律計(jì)算）。（2）比較R的大小時(shí)，要特別注意UI圖象與IU圖象的異同：越靠近U的電阻越大。例1 有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈，其電路圖如圖21甲所示。電源電壓為15V，通過(guò)燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，燈泡L的額定電壓為12V。則燈泡L的額定功率為 W；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使燈泡L的功率為3.6W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值為 。 圖21 圖22 例2 在某一溫度下，兩個(gè)電路元件A和B中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖22所示。則由圖22可知，元件A的電阻為 ；將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端，則通過(guò)A和B的總電流是 A。 平行練習(xí)1. 張華同學(xué)在探究通過(guò)導(dǎo)體的電

12、流與其兩端電壓的關(guān)系時(shí)，將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)整理作出了如圖23所示的圖象，跟根 據(jù)圖象，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A 通過(guò)導(dǎo)體a的電流與其兩端的電壓成正比 B導(dǎo)體a的電阻大于導(dǎo)體b的電阻C當(dāng)在導(dǎo)體b的兩端加上1V的電壓時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體b的電流為0.1A D將a、b兩導(dǎo)體串聯(lián)后接到電壓為3V的電源上時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流為02A 圖232.蓄電池充電后即使不用，儲(chǔ)存的能量也會(huì)逐漸損失，但其電壓變化很小，可認(rèn)為恒定不變。如圖24是電壓為12伏、容量為15h的某品牌蓄電池剩余容量隨時(shí)間變化的圖線。現(xiàn)有一只該種蓄電池充足電，存放6個(gè)月，用來(lái)給額定電壓為12伏、額定功率為36瓦的電燈供電。求：0剩余容量（%）時(shí)間（月）3

13、12691520406080100圖24 （1）蓄電池容量為“15h”，它表示：若該蓄電池以1安的電流為用電器供電，可以工作15小時(shí)；則當(dāng)該蓄電池以2安的電流為用電器供電時(shí)，可以工作 小時(shí)。（2）此燈正常發(fā)光時(shí)的電流是多少安？ （3）存放6個(gè)月的該蓄電池最多可給此燈提供多少焦的電能？3. 甲、乙兩小組同學(xué)用圖25甲所示的電路進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)探究(1) 甲小組選取的定值電阻為15，電阻箱阻值如圖乙所示，其值為_，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3.5V，則該小組電源的電壓為_V；實(shí)驗(yàn)中若增大電阻箱阻值，電路中的電流將_，電壓表示數(shù)將_(選填變化情況)。(2)乙小組選用其它規(guī)格的電源和定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們通過(guò)調(diào)

14、節(jié)電阻箱，得到幾組電阻箱的阻值和對(duì)應(yīng)的電壓值，并作出UR圖像(如圖丙)。由圖像可知，電阻箱阻值為20時(shí)，電壓表的示數(shù)為_V，該組所選用定值電阻的阻值為_。 圖254.小明利用標(biāo)有 “6V 6W”的燈泡L1和“6V 3W”的燈泡L2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）當(dāng)L1正常發(fā)光時(shí)，電流表A1的示數(shù)為 A。（2）如圖甲所示：OA和OB分別為通過(guò)燈泡L1和L2中的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的曲線。現(xiàn)將兩燈連入圖乙所示電路，要使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，電路中電流表的示數(shù)為 A，電壓表的讀數(shù)是 V，電路消耗的總功率為 W。圖甲L1L2AVS圖乙 圖265.熱敏電阻的阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感，熱敏電阻的阻值在特定

15、溫度時(shí)會(huì)發(fā)生急劇變化，它在筆記本電腦、自動(dòng)控制系統(tǒng)等方面有多種用途。如甲電路圖，電源電壓是7V，當(dāng)閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)如乙圖所示。熱敏電阻的電流隨電壓變化I-U關(guān)系如丙圖所示。（1） 熱敏電阻兩端的電壓；（2）電阻R的值. 家庭作業(yè)題1.如圖所示，閉合電鍵S，當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化:電流表的示數(shù) ；電壓表的示數(shù) 。(均選填“變大”、“不變”或“變小”)題2.如圖所示，閉合電鍵S，請(qǐng)判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化：電流表A1的示數(shù) ；電流表A2的示數(shù) ；電壓表的示數(shù) 。（均選填“變大”、“不變”或“變小”） 題3：如圖所示，閉合電鍵S，請(qǐng)判斷 電流表和電壓表的示數(shù)變化：

16、電流表A1的示數(shù) ；電流表A2的示數(shù) ；電壓表的示數(shù) 。（均選填“變大”、“不變”或“變小”） 題4.在圖所示的電路中，電源電壓保持不變。當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時(shí)，電壓表V示數(shù)將_。閉合電鍵后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表A1與電流表A示數(shù)變化量的比值將_。（均選填“變小”、“不變”或“變大”）題2圖題3圖題1圖 題4圖 題5圖題5.在圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電流表A1的示數(shù)將_（選填“不變”、“變小”、“變大”）,電流表A與電流表A1示數(shù)的差值跟電流表A示數(shù)的比值_（選填“不變”、“變小”、“變大”）。題6.如圖3所示，兩只電燈L1

17、和L2并聯(lián)在電路中，當(dāng)S1和S2都閉合時(shí)，電路中可能出現(xiàn)（ ） A、電流表被燒壞； B、電壓表被燒壞； C、兩只燈會(huì)被燒壞； D、兩只燈都能發(fā)光。題7.如圖7所示的電路，開關(guān)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)L1、L2都不亮，用電壓表逐段測(cè)量，結(jié)果是Uad=6v, Uab=6V, Ubc=0, Ucd=0, 則該電路的故障可能是 （）A、開關(guān)S接觸不良； B、燈L1斷路； C、燈L2短路； D、燈L2的燈絲斷了。題8.如圖8所示的電路，開關(guān)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)L1、L2都不亮，用電壓表逐段測(cè)量，結(jié)果是Uab=0, Ubc=6V, 則該電路的故障可能是（）A、開關(guān)S接觸不良； B、燈L1斷路； C、燈L2短路； D、燈L2的燈絲斷了。題9.如圖9所示的電路中，若開關(guān)S閉合后，燈L1、L2均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查找電路故障，當(dāng)他用導(dǎo)線連接L1兩端時(shí)，兩燈仍不亮；用導(dǎo)線連接L2兩端時(shí)，L1亮、L2不亮。由此可以斷定 （ ） A、燈L1斷路； B、燈L2斷路； C、燈L1短路； D、燈L2短路。題10.如圖所示，一個(gè)白熾燈泡，當(dāng)其兩端電壓增加時(shí)，以下是它的電流隨電壓變化的圖像，正確的是（ ）圖10題11.利用如圖（甲）所示實(shí)驗(yàn)電路，探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的