初中物理電路簡(jiǎn)化和故障分析方法

1、初屮物理電路簡(jiǎn)化和故障分析方法一、電路簡(jiǎn)化的基本原則第一：不計(jì)導(dǎo)線電阻，認(rèn)定r線0。有電流流過(guò)的導(dǎo)線兩端電壓為0,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)兩端可以 測(cè)得電壓（電路中沒(méi)有其他斷點(diǎn)）。第二：開(kāi)關(guān)閉合時(shí)等效于一根導(dǎo)線；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)等效于斷路；nj從電路兩節(jié)點(diǎn)間去掉。開(kāi)關(guān) 閉合時(shí)有電流流過(guò)時(shí)，幵關(guān)兩端電壓為0,斷開(kāi)時(shí)開(kāi)關(guān)兩端可以測(cè)得電壓（電路屮沒(méi) 有其他斷點(diǎn)）。第三：電流表內(nèi)阻很小，在分析電路的連接方式吋，有電流表的地方可看作一根導(dǎo)線。 第叫：電壓表內(nèi)阻很大，在分析電路的連接方式時(shí)，有電壓表的地方可視作斷路，從電路兩節(jié)點(diǎn)間去掉。第五：用電器（電阻）短路；用電器（電阻）和導(dǎo)線（開(kāi)關(guān)、電流表）并聯(lián)時(shí)，用電器屮無(wú) 電流通過(guò)，

2、也可以把用電器從電路的兩節(jié)點(diǎn)間拆除（去掉）。第六：電壓表原則上要求并聯(lián)在電路中，單獨(dú)測(cè)量電源電壓時(shí)，可直接接在電源兩端，一般 情況下，如果電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)得的是電源兩端的電壓，電流表直接接在電源 兩端會(huì)被燒壞，且讓電源短路，燒壞電源。第七：如果導(dǎo)線上（節(jié)點(diǎn)之間）沒(méi)有用電器（開(kāi)關(guān)，電流表除外），那么導(dǎo)線上的各點(diǎn)可以 看成一個(gè)點(diǎn)，可以任意合并、分開(kāi)、增減。理清“短路”概念。在教材屮，只給出廣整體短路”的概念，“導(dǎo)線不經(jīng)過(guò)用電器直接跟電源兩極連接的電 路，叫短路?！倍陔妼W(xué)綜合題中常常會(huì)出現(xiàn)局部短路的問(wèn)題，如果導(dǎo)線不經(jīng)過(guò)其他用電器 而將某個(gè)用電器（或某部分電路）首尾相連就形成局部短路。局部短路

3、僅造成用電器不工作, 并不損壞用電器，因此是允許的。因它富于變化成為電學(xué)問(wèn)題中的一個(gè)難點(diǎn)。一、識(shí)別串聯(lián)并聯(lián)電路1. 使用定義法識(shí)別串并聯(lián)電路若電路屮的各元件足逐個(gè)順次連接起來(lái)的， 則電路為中聯(lián)電路，若各元件“首首相接，尾尾相并列地連在電路兩點(diǎn)之間，則電路就足并聯(lián)電 路。2. 使用電流流向法識(shí)別串并聯(lián)電路圖1-圍2-|k從電源的正極（或負(fù)極）出發(fā)，沿電流流向，分析電流通過(guò)的路徑。若只有一條路徑通過(guò)所有的用電器，則這個(gè)電路是串聯(lián)的（如圖1所示）；若電 流在某處分支，又在另一處匯合，則分支處到匯合處之間的電路是并聯(lián)的（如圖2所示）。電流流向法是電路分析中常用的一種方法。例1.分析下圖所示電路中，開(kāi)關(guān)

4、閉合后，三盞燈的連接形式，并分析幵關(guān)的作用r*" si 今-a 電源正極uli -<z(c)- s2"電源負(fù)極是并聯(lián)的，其中通過(guò)燈l,、l2的電流通過(guò)了開(kāi)關(guān)sp當(dāng)幵關(guān)51斷開(kāi)時(shí)，燈l,、l2中沒(méi)有電流通過(guò)， 兩燈熄滅，因此開(kāi)關(guān)5,控制l,、l2兩盞燈泡。開(kāi)關(guān)s2在干路上，控制三盞燈。在如圖所示電路屮用流流向法”畫(huà)出了圖丙屮的電流流向。見(jiàn)圖4的虛線所示，電流有三條通 路，且每一流線上只有一個(gè)用電器，則此電路為并聯(lián)電路。開(kāi)關(guān)s在干路上，控制三盞燈。3. 使用節(jié)點(diǎn)法識(shí)別串并聯(lián)電路節(jié)點(diǎn)法：就是在識(shí)別電路的過(guò)程中，不論導(dǎo)線右多長(zhǎng)，只要其間沒(méi)有電源、用電器等，導(dǎo)線兩端點(diǎn)均可以看成

5、同一個(gè)點(diǎn)，從而找出各用電器兩端的公共點(diǎn)。以閣丙為 例，具體方法：先在閣中各接點(diǎn)處用字母表示出來(lái)，如閣5所示。由“節(jié)點(diǎn)法”可知，導(dǎo)線的a端和c端看成一個(gè)點(diǎn)，導(dǎo)線的b端和d端看成一個(gè)點(diǎn)，這樣u、l2 和13的一端重合為一個(gè)點(diǎn)，另一端重合為另一個(gè)點(diǎn)，由此可知，該電路有三條支路，并由“電流流向 法”可知，電流分三條義，因此這個(gè)電路足三盞電燈的并聯(lián)，等效電路如下圖所示。甲l,乙4. 使用拆除法識(shí)別串并聯(lián)電路拆除法足識(shí)別較難電路的一種重要方法。它的原理就足串聯(lián)電路屮各用電器互相影響，拆除任何 一個(gè)用電器，其他用電器屮就沒(méi)有電流了；而并聯(lián)電路中，各用電器獨(dú)立工作，互不影響，拆除任何 一個(gè)或幾個(gè)用電器，都不會(huì)

6、影響其他用電器。例2.如圖所示，兩個(gè)燈泡通過(guò)燈座裝在一個(gè)木匣子上，a、b、c、d分別是連接兩燈泡燈座的接 線柱。e、f兩接線柱間接上電源后，兩燈泡發(fā)光。如何判斷兩燈泡是串聯(lián)還是并聯(lián)？簡(jiǎn)要敘述你的 判斷過(guò)程。二、利用電壓表電流表查找電路故障第一：當(dāng)用電壓表去測(cè)某段電路兩端的電壓時(shí)，若電壓表有示數(shù)，則說(shuō)明電壓表中有電流通 過(guò)，或則說(shuō)電壓表的兩個(gè)接線柱到電源之間是連通的，如果該電路中有開(kāi)路，則開(kāi)路 處一定在電壓表所并聯(lián)的電路部分，此時(shí)電壓表示數(shù)接近電源電壓值。第二：若電壓表無(wú)讀數(shù)，則說(shuō)明電壓表中沒(méi)有電流通過(guò)，可能的原因是：（1）電壓表的接線 柱接觸不良，（2）被測(cè)電路短路：（3）被測(cè)電路以外有開(kāi)路；

7、（4）電壓表?yè)p壞。最常 見(jiàn)的是被測(cè)電路短路，此時(shí)相當(dāng)于電壓表被短路。第三：在用電壓表檢測(cè)電路中哪一段出現(xiàn)開(kāi)路吋，需將電壓表與各段電路并聯(lián)，如果電壓表 有示數(shù)，則開(kāi)路處一定在電壓表所并聯(lián)的電路部分，如果無(wú)示數(shù)，表明被測(cè)電路以為有 開(kāi)路。第四：電流表示數(shù)過(guò)大，一般是短路造成的。第五：電流表無(wú)示數(shù)，可能是開(kāi)路或所選量程過(guò)大，指針移動(dòng)不容易觀察。例題.1、如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)s后，燈l1和l2都不亮, 電壓表有示數(shù)，則故障原因可能是（）a、燈l1短路 b、燈l1斷路 c、燈l2短路 d、燈l2斷路2、如圖所示的電路，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)s,燈l1和l2均發(fā) 光.一段時(shí)間后，一盞燈突然熄火，而電流表和電

8、壓表的示數(shù)都不 變，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是（）a、燈l1短路 b、燈l1斷路c、燈l2短路 d、燈l2斷路3、如圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，兩只燈泡都不發(fā)光，且電流表和電壓表均沒(méi)有示數(shù).現(xiàn)僅將l1和l2兩燈泡的位置對(duì)調(diào)，其它不變.再次閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩只燈泡仍不發(fā)光，電 流表指針仍然不動(dòng)，但電壓表的指針卻有了明顯的偏轉(zhuǎn).根據(jù)以上信息可以判斷（）a、電流表?yè)p壞了 b、燈泡l1的燈絲斷了0"c、燈泡l2的燈絲斷了d、電源接線處松脫4、如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)s閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針不動(dòng).該電路的故障可能是（）a、燈l1的接線短路b、燈l2的接線短路 c、燈l1的燈絲斷了 d、燈l2

9、的燈絲斷了5、小紅在做“用滑動(dòng)變阻器改變電流”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連好如圖所示的電路，將滑動(dòng)變阻器的滑 片滑到最大阻值處，閉合開(kāi)關(guān)s,發(fā)現(xiàn)小燈泡l不亮.接下來(lái)，以下做法最合理的是（）a、觀察電流表的示數(shù)是否為零，判斷電路是否斷路b、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s,更換額定功率更大的燈泡重新實(shí)驗(yàn)c、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s，增加電池的個(gè)數(shù)重新實(shí)驗(yàn)d、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s,拆掉導(dǎo)線重新連接電路三、有關(guān)“電路變化”分析變化電路主要是通過(guò)開(kāi)關(guān)或滑動(dòng)變阻器的改變來(lái)富于電路變化的。電路中有多個(gè)開(kāi)關(guān), 通過(guò)開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的狀態(tài)變化，往往會(huì)使各用電器的連接關(guān)系發(fā)生變化，而滑動(dòng)變肌器則 通過(guò)滑片來(lái)改變其連入電路的有效電阻，從而使電路中的電壓、電流、電功率等數(shù)值發(fā)生

10、變 化（也有改變電路結(jié)構(gòu)的）。有關(guān)變化電路，應(yīng)在學(xué)會(huì)識(shí)別“部分電路短接”和學(xué)會(huì)識(shí)別串并 聯(lián)電路的基礎(chǔ)上，掌握分析變化電路的基本思路。1、開(kāi)關(guān)的通、斷造成電路的變化當(dāng)幵關(guān)處在不同狀態(tài)時(shí)，由于斷路和短路，接入電路中的用電器，及其用電器之間的 連接方式一般要發(fā)生變化，岡此首先要在原電路的基礎(chǔ)上畫(huà)出各種情況下的實(shí)際電路。改畫(huà) 時(shí)要根據(jù)電流的實(shí)際情況，運(yùn)用“拆除法”。拆除法要求：、去掉被斷路的元件；、去掉己被短路的元件：、用“去表法”去表，其 原則是“電壓表處是斷路，電流直過(guò)電流表”。在去掉電壓表時(shí)，要分析電壓表讀出來(lái)的是哪 部分電路兩端的電壓，可用等效電路法進(jìn)行分析。例題：如圖5所示電路屮，電源電壓保持4伏，l1的電阻為4歐，l2、l3的電阻均為16歐求：（1）、si、s2都斷開(kāi)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)。、si、s2都接通吋，整個(gè)電路消耗的電功率。例題分析：在題中的當(dāng)開(kāi)關(guān)處于閉合或斷開(kāi)的兩種情況下電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，可進(jìn)行電路 的改畫(huà)，見(jiàn)閣6。注：圖中虛線部分是要去 掉的部分。2.滑動(dòng)變阻器變化問(wèn)題滑動(dòng)變阻器連