電路動態(tài)分析與電路故障分析專題

1、電路動態(tài)分析與電路故障分析專題電路動態(tài)分析題和電路故障分析題是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的一個難點，其原因是這兩類題目對學(xué)生有較高的能力要求。進行電路故障分析，要以電路動態(tài)分析能力作為基礎(chǔ)，而電路故障分析又是電路動態(tài)分析的載體，因此我們將這兩類分析題整合成一個專題進行復(fù)習(xí)有利于提高復(fù)習(xí)的效率。在編排順序中，我們以電路動態(tài)分析作為主線，而將電路故障作為電路動態(tài)變化的一個原因。一、滑動變阻器的滑片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，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當(dāng)滑片P向左移動時，請你判斷A表和V表的變化。分析：本題中，為了分析表

2、達的簡潔，我們約定一套符號：“”表示引起電路變化；“”表示物理量增大或電表示數(shù)增大；“”表示物理量減小或電表示數(shù)減小。P左移R2RIA表。R1不變IR1U1V表。判斷V表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理來分析：R2U2U1V表。變式訓(xùn)練題參考上圖，在伏安法測電阻的實驗中，若由于各種原因，電壓表改接在滑動變阻器的兩端，當(dāng)滑片P向左移動時，請判斷A表和V表的變化。                圖1    &

3、#160;                 圖2                        圖3例2如圖2，當(dāng)滑片P向左移動時，A表和V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)

4、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，是測量R1和R2部分電阻之和的電壓，當(dāng)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)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向左移動時，A表和V表將如何變化。例3在如圖4所示電路中，當(dāng)閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時         （   ）(A)安培表示數(shù)變大，

5、燈變暗。    (B)安培表示數(shù)變小，燈變亮。(C)伏特表示數(shù)不變，燈變亮。    (D)伏特表示數(shù)不變，燈變暗。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：在初中階段，小燈的電阻由于溫度的變化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。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=ULI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

6、電路中，當(dāng)閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時（   ）(A)伏特表示數(shù)變大，燈變暗。    (B)伏特表示數(shù)變小，燈變亮。(C)安培表示數(shù)變小，燈變亮。    (D)安培表示數(shù)不變，燈變暗。 圖4              圖5            

7、      圖6                圖72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化例4如圖6，當(dāng)滑片P向右移動時，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)電路各支路獨立工作，互不干擾，滑動變阻器滑片P向右移動時，對R1這條支路沒有影響，所以電流表A1示數(shù)不變?；琍右移，R2變大，兩端電壓不變，故電流變小，干

8、路中電流也隨之變小，所以A2示數(shù)也會變小。變式訓(xùn)練題 如圖7，當(dāng)滑片P向右移動時，A1表、A2表和V表將如何變化？二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化1串聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化例5在如圖8所示的電路中，將電鍵K閉合，則安培表的示數(shù)將_，伏特表的示數(shù)將_(均填“變大”、“變小”或“不變”)。分析：在電鍵尚未閉合前，兩個電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量R1兩端的電壓，電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電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。在電鍵尚未閉合前，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??；電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電路中的電阻

9、只有R1了，因此電流表的示數(shù)將變大。變式訓(xùn)練題在如圖9所示的電路中，當(dāng)電鍵K斷開時，電阻R1與R2是_聯(lián)連接的。電鍵K閉合時，電壓表的示數(shù)將_(選填“變小”、“不變”或“變大”)。           圖8                     圖9    

10、                   圖102并聯(lián)電路中電鍵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)電鍵K斷開時，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”)。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，就容易看出這個電路是“并”聯(lián)電路。電流表是串聯(lián)在小燈L1的支路中的，所以電鍵閉合時，電流表的示數(shù)從0變到有讀數(shù)，應(yīng)該選填“增大

11、”。電壓表是測量電源電壓，而且不受電鍵控制，所以示數(shù)“不變”。          圖11                    圖12               

12、60;   圖13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)電鍵K斷開時，電壓表的示數(shù)將_；電流表A1的示數(shù)將_，電流表A2的示數(shù)將_ (選填“增大”、“不變”或“減小”)。 三、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例7在圖12中，當(dāng)電鍵 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：_。分析：電壓表示數(shù)為0，其原因有三：1.電壓表沒有接好或電壓表損壞；2.小燈L2短路；3.小燈L1斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說明不存在原因1的情況。那么還有兩

13、種情況都是可能的。答案為：小燈L2短路；小燈L1斷路。變式訓(xùn)練題 在如圖13所示的電路中，電源電壓等于6伏，合上電鍵后電壓表示數(shù)為6伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況是：_。例8 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。分析：這是一個并聯(lián)電路。可以采用排除法。小燈

14、L2短路，會導(dǎo)致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會導(dǎo)致電流表示數(shù)變0；小燈L1短路，也會導(dǎo)致兩燈都不亮；一燈熄滅而電表示數(shù)都不變，只有小燈L1發(fā)生斷路時才有此可能。本題正確答案為C。變式訓(xùn)練題 在圖15所示的電路中,電源電壓不變。閉合電鍵K，電路正常工作。一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中一個電壓表示數(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14

15、                     圖15                    圖16例9 在圖16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，段時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表

16、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。  

17、;     (B)燈Ll短路。(C)燈L2斷路。       (D)燈L2短路。分析：屬于電路故障分析題?！岸螘r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)變小說明小燈L1發(fā)生了短路。本題正確答案為B專題練習(xí)1.  圖17中，A、B、C、D是滑動變阻器的四個接線柱。若將A、C分別與圖中電路的導(dǎo)線頭M、N相連接，閉合電鍵后，當(dāng)滑動片P向右移動時，安培表的示數(shù)將

18、_(填“變大”、“不變”或“變小”)；若將D與N相連接，接線柱_與M相連接，則閉合電鍵后，滑動片P向左移動時，伏特表的示數(shù)增大。            圖17                      圖18      

19、                 圖192.  在如圖18所示的電路圖中，當(dāng)電鍵K閉合時（   ）(A)   整個電路發(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。3.  在圖19所示的電路中，當(dāng)電鍵K閉合時，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L1兩端時發(fā)現(xiàn)燈L2亮，燈L1不亮，然后并接在

20、燈L2兩端時發(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。4.  如圖20所示，電阻R1的阻值為20歐，R2為40歐，當(dāng)電鍵K斷開時，電流表A的示數(shù)為0.1安，則電源電壓為_伏。若電鍵K閉合時，電流表A的示數(shù)為_安。           

21、0;         圖20                  圖21                      圖225. &#

22、160;在圖21所示的電路中，電源電壓為6伏。當(dāng)電鍵K閉合時，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。6.  如圖22所示，當(dāng)滑片P向右移動時 (   )(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)

23、不變。7.  如圖23所示，閉合電鍵K，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表A的示數(shù)將_(選填“變小”、“不變”或“變大”)。                              圖23        

24、               圖248.   在電路中，發(fā)生了如圖24所示的現(xiàn)象，已知電路中只有一處故障，且除兩個燈泡外其余部分均完好，現(xiàn)有導(dǎo)線、電壓表、電流表，在不拆開電路的情況下，請?zhí)暨x合適的器材判斷電路的故障，寫出兩種判斷方法，包括所用器材、觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論：_。初中物理專題復(fù)習(xí)專題一參考答案1變??；B。   2D。   3A。   46；0.15。 

25、;  5B   6A。   7不變。8方法一：用一根導(dǎo)線并聯(lián)在L1兩端，若L2發(fā)光，說明L1斷路。方法二：用電流表并聯(lián)在L1兩端，若電流表有示數(shù)且L2發(fā)光，說明L1斷路。若電流表沒有示數(shù)，且L2不發(fā)光，說明L2斷路。方法三：用電壓表并聯(lián)在L1兩端，若電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明L1斷路。若電壓表示數(shù)等于零，說明L2斷路。2009年中考電路動態(tài)分析與故障判斷專題練習(xí)一、填空題 1、在如圖1所示的電路中，將電鍵K閉合，則安培表的示數(shù)將_，伏特表的示數(shù)將_(均填“變大”、“變小”或“不變”)。     

26、0;   圖1 圖2 圖3   2、在圖2中，燈泡L1和燈泡L2是_聯(lián)連接的。當(dāng)電鍵K斷開時，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”)。   3、在圖3中，當(dāng)電鍵 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：_。二、選擇題   4、在如圖4所示電路中，當(dāng)閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時         

27、（   ）(A)安培表示數(shù)變大，燈變暗。    (B)安培表示數(shù)變小，燈變亮。(C)伏特表示數(shù)不變，燈變亮。    (D)伏特表示數(shù)不變，燈變暗。           圖4 圖5 圖65、在如圖5所示電路中，當(dāng)閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時（   ）(A)伏特表示數(shù)變大，燈變暗。    (B)伏特表示數(shù)變小，燈變亮。(C)安培表示數(shù)變小，燈變亮。 

28、0;  (D)安培表示數(shù)不變，燈變暗。   6、在如圖6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。    7、在圖7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，段時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表

29、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。  

30、;     (B)燈Ll短路。(C)燈L2斷路。       (D)燈L2短路。         圖7 圖8 圖9 圖10三、簡答題  8、如圖8，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當(dāng)滑片P向左移動時，請你判斷A表和V表的變化。  9、如圖9，當(dāng)滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。  10、如圖10，當(dāng)滑片P向右移動時，A1表、A2表和V表將如何變化？   參考答

31、案 一、填空題 1、分析：在電鍵尚未閉合前，兩個電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量R1兩端的電壓，電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電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。在電鍵尚未閉合前，電流表測量的是串聯(lián)電路的電流值，由于此時電阻較大，故電流較小；電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電路中的電阻只有R1了，因此電流表的示數(shù)將變大。2、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，就容易看出這個電路是“并”聯(lián)電路。電流表是串聯(lián)在小燈L1的支路中的，所以電鍵閉合時，電流表的示數(shù)從0變到有讀數(shù)，應(yīng)該選填“增大”。電壓表是測量電源電壓，而且不受電鍵控制，所以示數(shù)“不變”。3、分析：電壓表示數(shù)為