九年級物理電路分析和電路故障分析[1]

1、專題：電路分析和電路故障分析專題：電路分析和電路故障分析一、判斷電路的連接方式1.“先去后添法” 分析電路時(shí)，去掉電流表用一條導(dǎo)線代替，去掉電壓表所在電路斷路，再分析電路連接。思考思考: :1 1、該、該畫出畫出等效等效電路圖電路圖2.“節(jié)點(diǎn)法”判斷電壓表所測電壓 標(biāo)出電流方向（電壓表相當(dāng)于斷路，故不標(biāo)電流方向），按電流方向標(biāo)注電壓表接入電路的兩個(gè)接點(diǎn)1、2，從1到2電流流經(jīng)了哪個(gè)用電器，電壓表就測哪個(gè)用電器兩端的電壓。12 電路電路 現(xiàn)象現(xiàn)象 故障故障SAB并聯(lián)并聯(lián)短路短路斷路斷路串聯(lián)串聯(lián)SAB二、電路故障分析 （1）電壓表有示數(shù)，如果該電路中有斷路，則斷路處一定在電壓表所并聯(lián)的電路部分，此

2、時(shí)電壓表示數(shù)接近電源的電壓值。 （2）電壓表無示數(shù)，可能的原因：a.電壓表的接線柱接觸不良；b.被測電路短路；c.被測電路以外有斷路?，F(xiàn)象L1不亮?xí)rL2不亮?xí)r電壓表示數(shù)0V等于電源電壓故障診斷L1短路或電壓表短路L2短路連接電路合上開關(guān)之后，發(fā)現(xiàn)僅有一盞燈亮情況情況1 現(xiàn)象L1不亮，L2不亮?xí)r電壓表示數(shù)0V等于電源電壓故障診斷L1斷路或電源或開關(guān)斷路L1斷路連接電路合上開關(guān)之后，發(fā)現(xiàn)兩盞燈泡都不亮情況情況2 （1）電流表有示數(shù)，說明該電路中有電流，是通路。 （2）電流表無示數(shù)，可能的原因：a.電流表的接線柱接觸不良；b.電路是斷路； （3）電流表（導(dǎo)線）并聯(lián)接入電路a.在遇到斷路時(shí)主要作用是把

3、斷路接通。b.把并聯(lián)的用電器短路連接電路合上開關(guān)之后，發(fā)現(xiàn)僅有一盞燈亮情況情況1 故障診斷電流表電流表有示數(shù)與電流表并聯(lián)的位置斷路電流表接任意一個(gè)燈泡兩端方法某個(gè)燈泡斷路原因連接電路合上開關(guān)之后，發(fā)現(xiàn)兩盞燈泡都不亮，已確定某燈泡斷路，判斷斷路位置情況情況2 三、電路的故障引起電路中電學(xué)物理量的變?nèi)?、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化及故障原因分析l 例例在圖中，當(dāng)開關(guān)在圖中，當(dāng)開關(guān)K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)為4伏。過了伏。過了2分鐘，電壓表示數(shù)為分鐘，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，請分析經(jīng)檢查除小燈泡外其余器

4、材的連接良好，請分析造成這種情況的原因可能有：造成這種情況的原因可能有：_。小燈泡小燈泡L2短路；小燈泡短路；小燈泡L1斷路斷路l 分析：電壓表示數(shù)為分析：電壓表示數(shù)為0，其原因有三：，其原因有三：1.電壓表沒有電壓表沒有接好或電壓表損壞；接好或電壓表損壞；2.小燈小燈L2短路；短路；3.小燈小燈L1斷路。斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說明不存在原因起先，電壓表有示數(shù)，說明不存在原因1的情況。那的情況。那么還有兩種情況都是可能的。么還有兩種情況都是可能的。答案為：小燈答案為：小燈L2短路；短路；小燈小燈L1斷路斷路。變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 在如圖所示的電路中，電源電壓等于在如圖所示的電路中，電源電壓

5、等于6伏，合上開關(guān)后電壓表示數(shù)為伏，合上開關(guān)后電壓表示數(shù)為6伏。經(jīng)分析得出，電伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況是路中可能發(fā)生的情況是_。小燈泡短路或小燈泡短路或R斷路斷路例例 在如圖所示的電路中，電源電壓不變。閉合開在如圖所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)關(guān)K后，燈后，燈L1、L2都發(fā)光。一段時(shí)間后，其中一燈都發(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)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（生這一現(xiàn)象的原因可能是（ ）C(A)燈燈L1短路。短路。 (B)燈燈L2短路。短路。 (C)燈燈L1斷路。斷路。 (D)燈燈L2斷路。斷路。變式

6、訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 在圖所示的電路中在圖所示的電路中,電源電壓不變。閉電源電壓不變。閉合開關(guān)合開關(guān)K，電路正常工作。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)其中，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，則一個(gè)電壓表示數(shù)變大，則 （ ）(A)燈燈L可能變亮。可能變亮。 (B)燈燈L亮度可能不變。亮度可能不變。(C)電阻電阻R可能斷路?？赡軘嗦?。 (D)電阻電阻R可能短路?？赡芏搪?。C例例 在圖所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)在圖所示的電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)K后，燈后，燈L1、L2都發(fā)光，都發(fā)光，段時(shí)間后，其中的一盞段時(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表燈突然變亮，而電壓表Vl的示數(shù)變小，電壓表

7、的示數(shù)變小，電壓表V2的的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是( )(A)燈燈L1斷路。斷路。 (B)燈燈Ll短路。短路。(C)燈燈L2斷路。斷路。 (D)燈燈L2短路。短路。B分析：屬于電路故障分析題。分析：屬于電路故障分析題。“段時(shí)間后，其中的段時(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮一盞燈突然變亮”排除了電路出現(xiàn)斷路的情況，那排除了電路出現(xiàn)斷路的情況，那么，故障現(xiàn)象只有發(fā)生短路了。電壓表么，故障現(xiàn)象只有發(fā)生短路了。電壓表V2的示數(shù)變的示數(shù)變大，是小燈變亮的原因，一定是小燈大，是小燈變亮的原因，一定是小燈L2突然變亮；突然變亮；電壓表電壓表Vl的示數(shù)變小說明小燈的示數(shù)變小說

8、明小燈L1發(fā)生了短路。發(fā)生了短路。本題本題正確答案為正確答案為B。四、開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理四、開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化量的變化例例在如圖所示的電路中，將開關(guān)在如圖所示的電路中，將開關(guān)K閉合，則電流表閉合，則電流表的示數(shù)將的示數(shù)將_，電壓表的示數(shù)將，電壓表的示數(shù)將_。(均填均填“變大變大”、“變小變小”或或“不變不變”)。變大變大變大變大 變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)K K斷開斷開時(shí)，電阻時(shí)，電阻R1R1與與R2R2是是_聯(lián)連接的。開關(guān)聯(lián)連接的。開關(guān)K K閉合閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)將時(shí)，電壓表的示數(shù)將_(_(選填選填“變

9、小變小”、“不不變變”或或“大大”) )。 串串變小變小2并聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化并聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化例例6 在圖中，燈泡在圖中，燈泡L1和燈泡和燈泡L2是是_聯(lián)連接的。聯(lián)連接的。當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)將斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)將_；電；電流表的示數(shù)將流表的示數(shù)將_(選填選填“增大增大”、“不不變變”或或“減小減小”)。并并不變不變減小減小分析：本題的難度首先在電路的識別，我們可以將分析：本題的難度首先在電路的識別，我們可以將電流表看作導(dǎo)線將電壓表拿去，就容易看出這個(gè)電電流表看作導(dǎo)線將電壓表拿去，就容易看出這個(gè)電路是路是“并并”聯(lián)電路。電流表是串聯(lián)在燈聯(lián)電路

10、。電流表是串聯(lián)在燈L1的支路中的支路中的，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)該選填應(yīng)該選填“變小變小”。電壓表是測量電源壓，而且不。電壓表是測量電源壓，而且不受電鍵控制，所以示數(shù)受電鍵控制，所以示數(shù)“不變不變”。變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 在圖中，燈泡在圖中，燈泡L1和燈泡和燈泡L2是是_聯(lián)聯(lián)連接的。當(dāng)開關(guān)連接的。當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)將斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)將_；電流表的示數(shù)將；電流表的示數(shù)將_(選填選填“增增大大”、“不變不變”或或“減小減小”)。并并變小變小變小變小一、滑動變阻器的滑片一、滑動變阻器的滑片P的位置的變化引的位置的變化引起電路中

11、電學(xué)物理量的變化起電路中電學(xué)物理量的變化l1串聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片串聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變的位置的變化引起的變化化引起的變化l例例1如圖如圖1，是典型的伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電，是典型的伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片路圖，當(dāng)滑片P向右移動時(shí)，請你判斷向右移動時(shí)，請你判斷A表和表和V表的變化。表的變化。l分析：分析：圖（圖（1）變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題參考上參考上圖，在伏安法測電阻圖，在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，若由于各的實(shí)驗(yàn)中，若由于各種原因，電壓表改接種原因，電壓表改接在滑動變阻器的兩端，在滑動變阻器的兩端，當(dāng)滑片當(dāng)滑片P向左移動時(shí)，向左移動時(shí)，請判斷請判斷A表和表和V表的表的變化。

12、變化。l擴(kuò)展擴(kuò)展：根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，滑動變阻器根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，滑動變阻器R2兩端的電壓兩端的電壓 U2 將將 。推論：如果滑動。推論：如果滑動變阻器變阻器R2 足夠大，當(dāng)滑片足夠大，當(dāng)滑片P向右一直滑動向右一直滑動時(shí)，電阻將不斷增大，那么時(shí)，電阻將不斷增大，那么U2 將不斷增大，將不斷增大，U1 將不斷減小，將不斷減小，I將不斷減小。假設(shè)將不斷減小。假設(shè) R2 無無限大，這時(shí)限大，這時(shí)U2 將增大到電源電壓，將增大到電源電壓，U1 將將變?yōu)樽優(yōu)?，I也將變?yōu)橐矊⒆優(yōu)?，這時(shí)的電路就相當(dāng)于，這時(shí)的電路就相當(dāng)于斷路。這就是用電壓表來判斷電路斷路和斷路。這就是用電壓表來判斷電路斷路和短路的道理

13、。短路的道理。 例例2如圖如圖2，當(dāng)滑片，當(dāng)滑片P向左移動時(shí)，向左移動時(shí)，A表和表和V表將如何變化。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(dǎo)線，將呢還是并聯(lián)電路。我們可以將電流表簡化成導(dǎo)線，將電壓表簡化成斷開的電鍵或干脆拿掉。此時(shí)可以容易電壓表簡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)滑動變阻器的地看出，這是一個(gè)串聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的滑片已經(jīng)懸空，滑動變阻器接成了定值電阻，所以滑片已經(jīng)懸空，滑動變阻器接成了定值電阻，所以A表表示數(shù)不變。示數(shù)不

14、變。電壓表在本電路中，是測量電壓表在本電路中，是測量R1和和R2部分電阻之和的電部分電阻之和的電壓，當(dāng)滑片壓，當(dāng)滑片P向左移動時(shí)，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨向左移動時(shí)，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)分壓原理：著變小，根據(jù)分壓原理：V表示數(shù)減小。表示數(shù)減小。變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 如圖如圖3，當(dāng)滑片，當(dāng)滑片P向左移動時(shí)，向左移動時(shí)，A表和表和V表將如何變化表將如何變化 圖（3）A表示數(shù)變大表示數(shù)變大V表示數(shù)不變表示數(shù)不變例例3在如圖在如圖4所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑動片滑動變阻器的滑動片P向右移動時(shí)向右移動時(shí) （ ）l(A)電流表示數(shù)變大，燈變暗。電流表

15、示數(shù)變大，燈變暗。 l(B)電流表示數(shù)變小，燈變亮。電流表示數(shù)變小，燈變亮。l(C)電壓表示數(shù)不變，燈變亮。電壓表示數(shù)不變，燈變亮。 l(D)電壓表示數(shù)不變，燈變暗。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，可以看到分析：將電流表等效為一根導(dǎo)線，可以看到電壓表直接測量電源電壓，因此當(dāng)滑動變電壓表直接測量電源電壓，因此當(dāng)滑動變阻器的滑動片阻器的滑動片P向右移動時(shí)，電壓表的示數(shù)向右移動時(shí)，電壓表的示數(shù)將不會變化；而電阻將不會變化；而電阻R的阻值變大，小燈的的阻值變大，小燈的電阻電阻RL大小不變（注意：在初中階段，燈大小不變（注意：在初中階段，燈的電阻由于溫度的變化引起的變化往

16、忽略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，小燈的分析，小燈兩端的電壓也將變小，小燈的功率功率P=UI也將變小，所以小燈的發(fā)光將變也將變小，所以小燈的發(fā)光將變暗。本題正確答案為暗。本題正確答案為D。變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 在如圖在如圖5所示電路中，當(dāng)閉合所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑動片開關(guān)后，滑動變阻器的滑動片P向右移動向右移動時(shí)（時(shí)（ ）l(A)電壓表示數(shù)變大，燈變暗。電壓表示數(shù)變大，燈變暗。 l(B)電壓表示數(shù)變

17、小，燈變亮。電壓表示數(shù)變小，燈變亮。l(C)電流表示數(shù)變小，燈變亮。電流表示數(shù)變小，燈變亮。 l(D)電流表示數(shù)不變，燈變暗。電流表示數(shù)不變，燈變暗。圖（圖（5）A2并并聯(lián)電聯(lián)電路中滑路中滑動變動變阻器的滑片阻器的滑片P的位置的位置的的變變化引起的化引起的變變化化l例例4如圖如圖6，當(dāng)滑片，當(dāng)滑片P向右移動時(shí)，向右移動時(shí)，A1表、表、A2表和表和V表將如何變化？表將如何變化？分析：并聯(lián)電路各支路兩端電壓分析：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，滑動變路獨(dú)立工作，互不干擾，滑動變

18、阻器滑片阻器滑片P向右移動時(shí)，對向右移動時(shí)，對R1這這條支路沒有影響，所以電流表?xiàng)l支路沒有影響，所以電流表A1示數(shù)不變?；緮?shù)不變?；琍右移，右移，R2變大，變大，兩端電壓不變，故電流變小，干兩端電壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小，所以路中電流也隨之變小，所以A2示示數(shù)也會變小。數(shù)也會變小。圖圖6變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 如圖如圖7，當(dāng)滑片，當(dāng)滑片P向右移動時(shí)，向右移動時(shí)，A1表、表、A2表和表和V表將如何變化？表將如何變化？圖（7）電電阻增大阻增大,電壓電壓不不變變,A1減減小小,A2減減小小練習(xí)：練習(xí)：1.在如圖在如圖17所示的電路圖中，當(dāng)開所示的電路圖中，當(dāng)開關(guān)關(guān)K閉合時(shí)閉合時(shí) （ ）(A)整個(gè)電路發(fā)生短路。整個(gè)電路發(fā)生短路。(B)電流表示數(shù)變電流表示數(shù)變小。小。(C)電流表示數(shù)不變化。電流表示數(shù)不變化。(D)電流表示數(shù)變電流表示數(shù)變大。大。圖圖17Dl 2.在圖在圖18所示的電路中，當(dāng)開關(guān)所示的電路中，當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，閉合時(shí)，燈燈L1、L2均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查均不亮。某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查找電路的故障。他將導(dǎo)線先并接在燈找電路的故障。他將導(dǎo)線先并接在燈L1兩兩