初中物理電路故障及動態(tài)電路分析解題技巧和經(jīng)典題型(含詳細答案)

1、初中物理電路故障及動態(tài)電路分析1、先根據(jù)題給條件確定故障是斷路還是短路：兩燈串聯(lián)時，如果只 有一個燈不亮，則此燈一定是短路了，如果兩燈都不亮，則電路一定 是斷路了；兩燈并聯(lián)，如果只有一燈不亮，則一定是這條支路斷路， 如果兩燈都不亮，則一定是干路斷路。在并聯(lián)電路中，故障不能是短 路，因為如果短路，則電源會燒壞。2、根據(jù)第一步再判斷哪部分斷路或短路。例1 : L1與L2串聯(lián)在電路中，電壓表測L2兩端電壓，開關閉合后， 發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表有示數(shù)，則故障原因是什么？解：你先畫一 個電路圖：兩燈都不亮，則一定是斷路。電壓表有示數(shù)，說明電壓表 兩個接線柱跟電源兩極相連接，這部分導線沒斷，那么只有L1斷

2、路了。例2、L1與L2串聯(lián)，電壓表V1測L1電壓，V2, V2示數(shù)很大，則 L1短路而L2正常；B、若V仁0而V2示數(shù)很大，說明L2都斷路。測L2電壓。閉合開關后，兩燈都不亮。則下列說法正確的是：A、若 V1=0解：可能你會錯選A。其實答案為B。首先根據(jù)題給條件：兩燈都不 亮，則電路是斷路，A肯定不正確。當L2斷路時，此時V2相當于 連接到了電源兩極上，它測量的是電源電壓，因此示數(shù)很大。而此時L1由于測有電流通過，因此兩端沒有電壓，因此 V1的示數(shù)為零。 首先要分析串并聯(lián)，這個一般的比較簡單，一條通路串聯(lián)，多條并聯(lián)如果碰上了電壓表電流表就把電壓表當開路，電流表當導線。這個是因為電流表電壓小，幾

3、乎為零。但電壓表不同。此處要注意的是，電壓表只是看做開路，并不是真的開路。所以如果碰上了一個電壓表 一個用電器一個電源串聯(lián)在一起的情況， 要記得。電壓表是有示數(shù)的（話說我當時為這個糾結(jié)了好久）。還有一些東西光看理論分析是不 好的，要多做題啊，做多得題，在分析總結(jié)以下，會好很多。而且如 果有不會的，一定要先記下來，沒準在下一題里就會有感悟、一.常見電路的識別方法與技巧在解決電學問題時，我們遇到的第一個問題往往是電路圖中各個用電器（電阻）的連接關系問題。不能確定各 個電阻之間的連接關系，就無法確定可以利用 的規(guī)律，更談不到如何解決問題。因此正確識圖1 （甲）圖1 （乙）別電路是解決電學問題的前提。

4、當然首先必須掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電 路這兩種基本的電路連接方式（圖1（甲）、（乙），這是簡化、改畫 電路圖的最終結(jié)果。識別電路的常用方法有電流流向法（電流跟蹤法）、摘表法（去 表法）、直線法和節(jié)點法。在識別電路的過程中，往往是幾種方法并 用。1 .電流流向法電流流向法是指用描繪電流流向的方法來分析電阻連接方式的 方法。這是一種識別電路最直觀的方法，也是連接實物電路時必須遵 循的基本思路。具體步驟是：從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向描繪出電流通過電阻的各條路經(jīng)，一直達到電源的負極例1:在圖2（甲）所示電路中，三盞燈是如何連接的，開關閉 合后，電流表測量的是哪部分的電流?匡2（甲）做法：先標出電源的正

5、負極，再沿著從正極到負極的方向，用自己習慣的的電流走向，標在電路圖上，如圖2 （乙）方法（箭頭、粗細線、彩線），描繪各處分析：從圖2（乙）中可以看出，點a是最初的電流分支點，點b是最后的電流會合點。電流共有三條路徑，分別通過三盞燈，所 以三盞燈是并聯(lián)的。通過電流表的電流只通過燈Li，所以電流表測量的是通過燈Li的電流。2 .摘表法摘表法的基本思路和步驟：從電路中摘去電壓表和電流表后，電 壓表所在支路用斷路替代，電流表所在位置用導線替代。如果需要進一步對電路進行分析討論，原電壓表、電流表所測量的電壓和電流則圖3 （甲）圈3 f乙）應在簡化后的電路上標出。例2:如圖3（甲）所示電路中，三個電阻是聯(lián)

6、的。電壓表V 1的示數(shù)為3V,V 2的示數(shù)為5V,電源電壓8V （填“大于”、“小于”或“等于”）分析：兩個電壓表使電路看起來比較復雜，摘掉兩個電壓表后，把電壓表所在支路擦除，電阻的串聯(lián)方式如圖3（乙）所示。兩圖比較可知，電壓表V 1測量的是R 1和R3兩端的電壓U 1+U3,電壓 表V2測量的是R 1和R2兩端的電壓U 1+U 2,兩個電壓表的示數(shù) 之和大于電源電壓。3 .直線法圖4 （甲）圖4 （乙）直線法是一種普遍適用的簡化電路的方法，是在 上述兩種方法的基礎上，把 不規(guī)范電路簡化成規(guī)范電 路的方法。在識別電路、分析電路變化等方面有不可替代的的作用。 具體方法步驟是：將電路從電源正負極處

7、 斷開，結(jié)合電流流向法，拉 長和縮短某一段導線，使各組元器件都在一條直線上，一次不成，可 逐次分步完成。例3:圖4（甲）所示電路中，電源電壓是6V,開關閉合后電 壓表的示數(shù)為4V,問：燈L1、L2兩端電壓各為多少？分析：利用摘表法，可以確定這是兩個燈泡的串聯(lián)電路。問題是 電壓表測量的電壓是哪個燈兩端的電壓。 將電路拉成直線，圖4 （乙） 所示，這個問題就迎刃而解了。4 .節(jié)點法節(jié)點法是一種將不規(guī)范電路快速簡化、改化為規(guī)范電路的方法。具體做法是：從電源正極開始，把電阻之間的連接導線縮減成點，相同的點用同一個字母表示。如果一個電路中的點多于兩個，可以將這 上，再把相應的電阻補充到這些點之間， 節(jié)點

8、法和直線法有著相輔相 成的關系。大多數(shù)時間比直線法來得更直接、更簡潔。些點排在一條直線a例4:圖5（甲）所示電路中，三個電阻是聯(lián)的；電流表A 1測量的是通過電阻的電流。電流表A2測量的是的電流。分析：將圖5（甲）中的電流表摘掉后，電路中三個電阻的連接 方式仍然不明顯。從電源正極開始，可以標出三個位置都是a點（電 源正極）,另外兩個位置都是b點（電源負極）。如圖5（乙）所示。 三個電阻都連接在ab兩點之間，通過三個電阻的電流方向都是從a 到b,所以這是一個并聯(lián)電路。再利用電流法，描繪電流走向如圖5 （丙）所示。可以知道原電流表A1的位置通過的是R2和R3的電 流12 + 13;原電流表A2的位置

9、通過的是R1和R2的電流11 + 12。本題中兩個電流表的位置跟例2（圖3甲）中兩個電壓表的 位置相同，因為用電流表替代了電壓表，三個電阻的連接方式也隨之 發(fā)生了變化。二、動態(tài)電路分析與判斷分析動態(tài)電路的一般思路是：根據(jù)引起電路變化的原因（開關通 斷、變阻器滑片移動、電路故障），分析判斷電路 中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律分析電路中電流的申為變化（電流表示數(shù)變化），再根據(jù)歐姆定律變形式勧U=IR （或串并聯(lián)電路電壓特點）進一步判斷電路中部分電路中電壓 的變化（電壓表示數(shù)變化）或其它物理量的變化。1、滑動變阻器滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變 化(1).串聯(lián)電路中滑動變阻器滑片 P的位置的

10、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，請你判斷電流表和電壓表示數(shù)的變化。分析：P左移tR2減小tR總減小T 增大ta表變大。R1不變t|R1增大tU1增大tV表變大。判斷表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點來分析：R2減小TU2減小TU1增大宀丫表變大。圖2例2如圖2,當滑片P向左移動時，GA表和表將如何變化。 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。我們可以將 電流表簡化成導線，將電壓表簡化成斷開的 開關或干脆拿掉。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 變成了定值電阻，電

11、流表測串聯(lián)電路的電流，所以8表示數(shù)不變。即： P左移TR1+R2不變tA不變在本電路中，電壓表是測量R1和R2部分電阻之和的總電壓，當 滑片P向左移動時，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)串聯(lián) 電路電壓特點：8/表示數(shù)減小。例3在如圖3所示電路中，當閉合開關后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時(A)電流表示數(shù)變大，燈變暗。(B)電流表示數(shù)變1a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。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

12、初中階段，小 燈泡的電阻由于溫度的影響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。根據(jù)串 聯(lián)電路的電壓特點分析，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。(2).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例4如圖4,當滑片P向右移動時，A3)表、A©表和表將如何變化？分析：3測電源兩端電壓，A3測Ri支路電流，舷測干路電流。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Ri這條支路沒有影響，所以電流表A3示數(shù)不變

13、?；?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 舷示數(shù)也會變小。2、開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化（1）.串聯(lián)電路中開關的斷開或閉合引起的變化例5在如圖5所示的電路中，將開關S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”）。分析：在開關尚未閉合前，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??；開關S閉合后， 電阻R2被局部短路，電路中的電阻只有Ri 了，因此電流表的示數(shù)將 變大。在開關尚未閉合前，兩個電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量 Ri兩 端的電壓，開關S閉合后，電阻R2被局部短路，只有Ri接入電路， 電

14、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。還可以根據(jù)U=IR來分析開關閉合后電壓表的示數(shù)變化。（2）并聯(lián)電路中開關的斷開或閉合引起的變化LI11#例6在圖6中，燈泡Li和燈泡L2是聯(lián)連接的。當開關K斷開時，電壓表的示數(shù)將的示數(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。電流表串聯(lián)在小 燈Li的支路中，所以開關閉合時，電燈 Li接入電路，電流表的示數(shù)從0變到有讀數(shù)，應該選填“增大”電壓表并聯(lián)在L2兩端，也即測量 電源電壓，而且不受開關控制，所以電壓表示數(shù)“不變”。3、電路的故障引起電

15、路中電學物理量的變化及故障原因分析例7在圖7中，當開關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：尬GL*1*1分析：電壓表示數(shù)為 0,其原因有三：1. £ 一 電壓表沒有接好或電壓表損壞；2.小燈L2短路；| 3.小燈Li斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說明不團常存在原因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Li斷路。例8在如圖8所示電路中，電源電壓不變。閉合開關K后，燈 Li、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，產(chǎn)生這一

16、現(xiàn)象的原因可能是(A)燈Li短路。(B)燈L2短路。(C)燈Li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)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Li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Li發(fā)生斷路時才有此可能。本題正確答案為C例9在圖9所示的電路中，電源電壓不 變。閉合開關K后，燈Li、L2都發(fā)光，一段時 間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vi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Li斷路。（B）燈Li短路。（C）燈L2斷路。（D）燈L2短

17、路。分析：應用“去表法”可以判斷此電路是Li、L2組成的串聯(lián)電路“一段時間后，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，且它測小燈 L2兩端電壓，所以一定是小燈 L2突然變亮; 電壓表Vi的示數(shù)變小說明小燈Li發(fā)生了短路。本題正確答案為 B。三、簡單電路故障類習題的分析判斷電路故障是指電路連接完成通電時，整個電路或部分電路不能工作。 它產(chǎn)生的原因主要有：元件本身存在問題，如元件內(nèi)部開路、短路； 連接時選用的器材不當（如Ri>>R2）；電路導線接觸不良或斷開等。初中物理學習的電路的三種基本狀態(tài)是：通路，

18、電路形成回路， 電路中有持續(xù)電流，電路工作；開路，指電路的某一位置斷開，無法 形成回路，電路中沒有電流，電路不工作；短路，指電源的正負極被13導線直接相連，電流不經(jīng)過用電器直接從電源正極流向負極， 此時電 路中的電流極大，可能燒壞電源經(jīng)典題型篇例1、如圖1，閉合開關時，兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為0。則A、Li短路 B、L2短路C、Li開路 D、L2開路原因可能是（）分析：閉合開關時，兩燈都不亮（或電流表無示數(shù)），表明電路 中無電流，從上面的分析可以得出這是開路故障。那么是Li還是L2開路呢？可以通過電壓表的示數(shù)來進行分析，因為電壓表測量Li兩端電壓，若是Li開路，則電壓表應與L2串聯(lián)接在電源兩端

19、，它應該 有示數(shù)且接近電源電壓，而此時電壓表示數(shù)為 0,說明電壓表沒有連 接到電源兩端。因此本題的正確選項是 D。例2、如圖2，閉合開關時，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源 電壓，則原因可能是A、Li 短路 B、L2 短路C、Li 開路D、. L2 開路分析：閉合開關時，電流表有示數(shù)（或指針偏轉(zhuǎn)），表明電路中有電流，從上面的分析可以判斷這是電路中的部分 電路短路故障。那么是Li還是L2短路呢？可以通過電壓表的示數(shù)來進行分析。 可 以假設一下，若是Li短路，那么Li就相當于一根導線，它的兩端電 壓就為0,這與題目條件不相符，這樣就可以確定是 L2被部分短路。 因此本題的正確選項是B。例3、如圖3

20、，閉合開關時，Li發(fā)光而L2不亮， 1|_亠二l則原因可能是：A、L2開路B、L2開路C、Rli比Rl2大得多D、Rli比Rl2小得多分析：閉合開關時，L1發(fā)光，表明電路中有電流，從上面的分析 可以判斷這是電路中的部分電路短路故障，|_ILi發(fā)光而L2不亮，可以很快得出是L2短路； 那么L2就相當于一根導線，它的電阻極小, 而從電路中不能看出L2被短接，因而故障應是Rl2比Rli小得多。因此本題的正確選項是C。當然，也可以通過串聯(lián)電路中電流相等的特 點和電功率知識來解釋，不再贅述。例4、如圖4，閉合開關時，電流表A與Ai的示數(shù)相同，則原因可 能是（）A、Li短路 B、L2短路 C、Li開路 D、L2開路分析：并聯(lián)電路由于存在兩條支路，因此必須分析各條支路是否 有電流。本題中，電流表 A與Ai的示數(shù)相同，即l=li，說明干路和 Li所在支路是通路，從并聯(lián)電路的電流特點分析：I = li+l2 ,因此I 2=0，即電流表A2示數(shù)為0, L2支路沒有電