理電路動態(tài)及故障教案

1、授課類型電路動態(tài)故障分析教學(xué)目標(biāo)1、會分析滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化；2、會分析開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化；3、會判斷兩種基本的電路故障（斷路和短路）。1、串聯(lián)電路是分壓電路，在串聯(lián)電路中，電阻越大的，分的電壓越 多 （多或少）；并聯(lián)電路是分流電路，在并聯(lián)電路中，電阻越大的分的電流越 少（多或少）。無論串聯(lián)還是并聯(lián)電路，任意一個電阻變大，其總電阻也會增大。2、有公式I=U/R得，當(dāng)電壓不變時，電阻越大，電流就越 小 （大或小）；有公式U=IR得，通過電阻的電流越大，它兩端的電壓也越 大 （大或?。?；3、滑動變阻器的作用： 改變自身接入電路的電阻大小

2、從而改變（串聯(lián)電路）電路各分用電器兩端的電壓分配情況 ，作用原理是 通過改變自身電阻絲的長度來改變自身接入電路電阻大小 。4、電流表的特點是電阻很 小 （大或?。?，通常相當(dāng)于 導(dǎo)線 ，電壓表的特點是電阻很 大 （大或?。?，通常相當(dāng)于 斷路 。第一種類型：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（一）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圖1 例一、如圖1，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當(dāng)滑片P向右移動時，請你判斷A表和V表的變化。分析：先確定電路，再看電阻的變化，再根據(jù)歐姆定律判斷電流的變化，最后根據(jù)歐姆定律的變形公式判斷電壓的變化。（讓學(xué)生畫出滑動變阻器的有效

3、電阻） 【答案】 首先看下電路是串聯(lián)，電壓表測量R1兩端的電壓，電流表測量總電流，當(dāng)R2滑片P右移時，R2電阻增大，電路總電阻增大，所以通過電路的總電流減少，即電流表示數(shù)變小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點可知，串聯(lián)電路電阻越大所分的電壓越大，所以當(dāng)R2電阻增大，R1電阻不變，所以R2所分的的電壓越多，相應(yīng)R1兩端所分電壓減小，及電壓表示數(shù)減?。ㄒ部梢杂脤W(xué)生們用起來相對簡單的方法：總電阻增大，總電流減少，根據(jù)U=IR可得R1兩端電壓減少） 圖4圖2 針對練習(xí)(只練習(xí))（1） 、如圖2，當(dāng)滑片P向左移動時， A表和V表將如何變化。【答案】A表增大，V不變（3）、在如圖4所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，滑動變阻器

4、的滑動片P向右移動時（ D ）(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。AR1PR2SV1V2V圖5例題 在圖5所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時，電流表A的示數(shù)將 ，電壓表V與電壓表V1示數(shù)的差值跟電壓表V2示數(shù)的比值 （均選填“變小”、“不變”或“變大”）【解析】：a.判斷串并聯(lián)：串聯(lián)（把電壓表看成斷路） b.電表的測量對象：電流表測量串聯(lián)電路的電流，電壓表V1測量電阻R1兩端的電壓，電壓表測量的是R2兩端的電壓，電壓表V測量電源電壓； c、P向左移，電阻變小，電流表的

5、示數(shù)變大，電壓表V1示數(shù)變大，電壓表V2示數(shù)的變小。故電壓表V示數(shù)不變。所以，電壓表V與電壓表V1示數(shù)的差值跟電壓表V2示數(shù)的比值等于1?！敬鸢浮浚鹤兇?不變 圖6 （二）、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二、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：先確定電路，然后看準(zhǔn)每個電表分別測的誰的電壓和電流值，再根據(jù)歐姆定律判斷變化，歐姆定律無法判斷的再用電路的電流、電壓、和電阻的關(guān)系判斷。圖7【答案】A1 、V不變 ；A2減小【針對練習(xí)】（5） 、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？【答案】A1 、A2減??；V不變第二種類型：開關(guān)

6、的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化圖8 （三）、串聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化例三、在如圖8所示的電路中，將開關(guān)K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：先看好開關(guān)斷開和閉合是分別是什么電路，最好畫出等效電路，圖9 然后根據(jù)歐姆定律判斷?！敬鸢浮孔兇?，變大針對練習(xí)（6）、在如圖9所示的電路中，當(dāng)開關(guān)K斷開時，電阻R1與R2是_串_聯(lián)連接的。開關(guān)K閉合時，電壓表的示數(shù)將_變小_(選填“變小”、“不變”或“變大”)。 圖10（四）、并聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化例四、在圖10中，燈泡L1和燈泡L2是_聯(lián)連接的。當(dāng)開關(guān)K斷開時，電壓表的

7、示數(shù)將_；電流表的示數(shù)將_(選填“增大”、“不變”或“減小”)?！敬鸢浮坎⒙?lián)，不變，減小針對練習(xí)圖11（7）、在圖11中，燈泡L1和燈泡L2是_聯(lián)連接的。當(dāng)開關(guān)K斷開時，電壓表的示數(shù)將_；電流表A1的示數(shù)將_(選填“增大”、“不變”或“減小”)。1【答案】并聯(lián)，減小，不變（1） 確定電路的聯(lián)接方式：電壓表相當(dāng)于斷開的電路，電流表相當(dāng)于導(dǎo)線。（2） 確定各表測量對象：電壓表只抱一個，電流表和誰串聯(lián)。（3） 電阻的變化情況：變阻器滑片的移動以及斷開（或閉合）電鍵，注意局部短路的情況。（4） 各表的變化情況：在并聯(lián)中，電壓表示數(shù)不變，測定值電阻的電流表示數(shù)不變；測滑動變阻器的電流表與電阻變化相反；測

8、干路中的電流表與測滑動變阻器的電流表變化情況相同。在串聯(lián)電路中，電流表與電阻的變化相反，測定值電阻的電壓表與電流表變化相同，測滑動變阻器的電壓表與電阻變化相同。圖12AV1V2R2SPBAR11、 【寶山-滑動變阻器】在圖12所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動一小段時，電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之和將_，電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)之比將_。（均選填“變大”、“變小”或“不變”）圖5R2PAA1SR1V答案：變大 不變2、【虹口-滑動變阻器】在圖5所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，且未移動滑片，三個電表中_表的示數(shù)變大（選填“A”、“A1”或

9、“V”）；當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表A與電流表A1示數(shù)的比值將_（選填“變小”、“不變”或“變大”）。答案：A 變大 圖13VA1AR2SR13、【嘉定-滑動變阻器】在圖13所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表A1的示數(shù)將_（19）_，電壓表V與電流表A示數(shù)的比值將_（20）_。(均選填“變大”、 “不變”或“變小”)。答案：變小 變大4【楊浦】在圖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，電壓表V示數(shù)將 （16） ，電流表A1的示數(shù)將 （17） ，電壓表V與電流表A示數(shù)的比值將 （18） 。（均選填“變大”、“不變”或

10、“變小”）答案：不變 不變 變小5、【楊浦】在如圖8所示的電路中，電源電壓不變，當(dāng)電鍵S由閉合到斷開時，電流表A的示數(shù)將 （19） ，電壓表V1的示數(shù)將 （20） 。S斷開后，將滑片向右移動，則電流表A的示數(shù)將 （21） ，電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)的比值將 （22） 。（均選填“變大”、“變小”或“不變”）答案：變大 變小 變小 變大 故障電路：故障電路是電學(xué)的重點，也是難點！一、串聯(lián)電路故障分析： （1）、電壓表示數(shù)變大，故障：L短路或R斷路 （內(nèi)斷外短）；（2）、電壓表示數(shù)變小，故障：L斷路或R短路 （內(nèi)短外斷）；（3）、電流表示數(shù)變大，故障：R短路或L短路 （短路電流大）；（4）、

11、電流表示數(shù)變小，故障：R斷路或L斷路 （斷路電流?。?；（5）、小燈L不亮，故障：R斷路或L斷路或L短路； a、R斷路：電壓表V變大，電流表A變小。 b、L斷路：電壓表V變小，電流表A變小。 c、L短路：電壓表V變大，電流表A變大。二、并聯(lián)電路故障分析：并聯(lián)電路故障較簡單，只有斷路出現(xiàn)的情況，（思考：并聯(lián)中短路會有什么后果？）1、【黃浦】在圖4所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常工作。過了一會兒，兩個電表中只有一個電表的示數(shù)變大，已知電路中各處均接觸良好，除燈L和電阻R外，其它元件均完好，則下列判斷中正確的是（ ）RLSAVA可能是電阻R短路，電流表的示數(shù)變大 B可能是燈L短路，

12、電壓表的示數(shù)變大C一定是電阻R斷路，電壓表的示數(shù)變大 D一定是燈L斷路，電流表的示數(shù)變大圖4分析：典型的串聯(lián)電路故障，題干條件：兩個電表中只有一個電表的示數(shù)變大，只有電壓表示數(shù)變大則為R斷路只有電流表示數(shù)變大則為R短路。綜合題干條件和選項條件選擇A答案：A2、【盧灣】在圖3所示的電路中，電源電壓保持不變。由于電阻R、燈L可能出現(xiàn)了故障，電鍵S閉合后，電壓表指針?biāo)诘奈恢貌蛔?，下列判斷中正確的是 （ ）RSVL圖3A若燈L發(fā)光，則可能電阻R斷路B若燈L發(fā)光，則可能電阻R短路C若燈L不發(fā)光，則可能電阻R短路D若燈L不發(fā)光，則可能電阻R斷路分析：電鍵剛閉合后電壓表的位置不變，則一開始電路中已存在故障

13、，重點分析電壓表在開關(guān)閉合前是測誰的電壓。電鍵斷開時，燈L未工作：第一種情況：若燈L斷路，則電壓表剛開始就沒有示數(shù)，開關(guān)閉合后也一樣沒有示數(shù)，符合題干條件，即燈L不發(fā)光，則燈L斷路，但選項中沒有。第二種情況：若燈L短路，則電壓表測的是電源電壓，有示數(shù)，開關(guān)閉合后，若使得電壓表示數(shù)不變依然測電源電壓，則燈L不發(fā)光，燈L短路，沒有選項。第三種情況：若燈是完好的用電器，因為沒有電流通過，電壓表可以看成接在電源兩端，則電壓表測的是電源電壓，有示數(shù)，開關(guān)閉合后，若使得電壓表示數(shù)不變依然測電源電壓，則R斷路，燈L不發(fā)光，選項D。答案：D注：解析意在學(xué)生理解，掌握故障電路分析思維，考試做題建議不采用，這類題

14、型可以用排除法，節(jié)省時間。 圖3SL2L1A1VA2V3、【金山】在圖3所示的電路中，電源電壓保持不變。電鍵S由斷開到閉合，三個電表的示數(shù)均不發(fā)生變化，若電路故障只發(fā)生在燈L1或L2處，則一定是 （ ）A燈L1斷路。 B燈L1短路。C燈L2斷路。D燈L2短路。分析：典型并聯(lián)電路分析，直接排除B和D選項，根據(jù)題干條件以及并聯(lián)電路特點（各個支路上電流互不干擾）則為燈L2斷路 答案：C解題基本思路與注意事項：（1）、認(rèn)清電路類型，判斷電路圖串并聯(lián)；（2）、依照電路圖連接方式分析電路；（3）、根據(jù)題目信息區(qū)分電路何時故障；（一般分為兩種，一種為電鍵閉合后正常工作一段時間出現(xiàn)故障，另一種電鍵閉合前已經(jīng)存

15、在故障）（4）、題目選項的故障類型分析既要滿足選項中的示數(shù)變化也要滿足題干中對應(yīng)要求的電路變化；（提醒：燈熄滅常在做題中被忽略）1、【寶山】在圖5所示的電路中，電源電壓保持不變。由于電阻R或燈L可能出現(xiàn)了故障，電鍵S閉合前后，兩電表指針?biāo)谖恢枚疾蛔儯铝信袛嘀姓_的是 （ ）A 若燈L不發(fā)光，則只有電阻R短路。B 若燈L不發(fā)光，則只有電阻R斷路。C 若燈L發(fā)光，則只有電阻R短路。 D 若燈L發(fā)光，則只有電阻R斷路。圖3ASR2VPR12、【靜安】在圖3所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)電鍵S閉合后，發(fā)現(xiàn)電路中只有一個電表的示數(shù)為零，接著無論怎樣移動滑動變阻器R2的滑片P，兩電表的示數(shù)均不發(fā)生

16、變化，則 （ ）A 電阻R1斷路。B 電阻R1短路。C 變阻器R2斷路。D 變阻器R2短路。3、【閘北】在圖4所示的電路中，閉合電鍵S，發(fā)現(xiàn)一只電表的示數(shù)明顯變小，而另一只電表的示數(shù)明顯變大，則： ( ) A可能是燈L斷路B一定是燈L短路C可能是滑動變阻器R斷路圖8D一定是滑動變阻器R短路 4、【閔行】如圖8所示的電路中，電源電壓為3伏。當(dāng)開關(guān)S閉合時，卻只有一只燈泡發(fā)光，若故障只發(fā)生在兩只燈泡上，則下列判斷正確的是( )。A 若電壓表示數(shù)為3伏，則燈Ll短路B 若電壓表示數(shù)為3伏，則燈L2短路C 若電壓表示數(shù)為0伏，則燈Ll斷路D 若電壓表示數(shù)為0伏，則燈L2斷路5、【虹口】在圖3所示的電路

17、中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常工作。一段時間后，發(fā)現(xiàn)電表的示數(shù)發(fā)生了變化，已知電路中只有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1或R2上，則下列判斷中正確的是 （ ）A 若電壓表V示數(shù)變小，一定是電阻R1短路。B 若電流表A示數(shù)變小，一定是電阻R2斷路。C 若電壓表V與電流表A示數(shù)的比值不變，一定是電阻R2短路。D 若電壓表V與電流表A示數(shù)的比值不變，一定是電阻R1斷路。6、【嘉定】如圖3所示，用鉛筆芯做成一個滑動變阻器接入電路，電源電壓不變，閉合電鍵，移動右端的銅環(huán)電路正常工作。過了一會兒，小燈泡熄滅，電壓表有示數(shù)，故障只發(fā)生在燈或鉛筆芯上，則該電路中出現(xiàn)的故障是 （ ） A可能是鉛筆芯斷路

18、。 B可能是鉛筆芯短路。C可能是燈斷路。 D一定是燈短路。 圖3圖27、【普陀】如圖2所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常工作。過了一會兒，兩個電表中有一個電表的示數(shù)變小，且電路中只有燈與電阻中的一個有故障，則下列斷中正確的是 ( ）A可能燈短路。 B可能燈斷路。C可能電阻R短路。 D一定電阻R斷路。 8、【浦東新區(qū)】在圖1所示的電路中，閉合電鍵S，電路正常工作。一段時間后燈L熄滅，電路中只有一處故障，且只發(fā)生在燈L或電阻R上，則( )A若電壓表有示數(shù)，一定為燈L短路B若電壓表無示數(shù)，一定為燈L斷路C若電壓表有示數(shù)，一定為電阻R斷路D若電壓表無示數(shù)，一定為電阻R短路9、【青浦】在圖2所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常