电路动态分析和电路故障分析专题.

电路动态分析和电路故障分析专题一、滑动变阻器滑片P的位置变化引起电路中电学物理量的变化1．串联电路中滑动变阻器滑片P的位置变化引起的变化分析：本题中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。P左移→R2↓→R↓→I↑→A表↑。R1不变→IR1↑→U1↑→V表↑。判断电压表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：R2↓→U2↓→U1↑→V表↑。[例1]如图，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向左移动时，请你判断A表和V表的变化。A表变大V表变小[变式训练题]参考下图，在伏安法测电阻的实验中，若由于各种原因，电压表改接在滑动变阻器的两端，当滑片向左移动时，请判断A表和V表的变化。[例2]如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。分析：首先要确定电路的类型，此电路属于串联电路呢还是并联电路？我们可以将电流表简化成导线，将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。此时可以容易地看出，这是一个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空，滑动变阻器接成了定值电阻，所以A表示数不变。电压表在本电路中，是测量R1和R2部分电阻之和的电压，当滑片P向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据分压原理：V表示数减小。[变式训练题]：如图，当滑片P向左移动时，A表和V表的示数将如何变化。A表变大V表不变•[例3]在如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（）•(A)安培表示数变大，灯变暗•(B)安培表示数变小，灯变亮。•(C)伏特表示数不变，灯变亮•(D)伏特表示数不变，灯变暗。分析：将电流表等效为一根导线，可以看到电压表直接测量电源电压，因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，电压表的示数将不会变化；而电阻R的阻值变大，小灯的电阻R大小不变（注意：在初中阶段，小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计），因此总电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析，小灯两端的电压也将变小，小灯的功率P=UI也将变小，所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。D[变式训练题]：在如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（）(A)伏特表示数变大，灯变暗。(B)伏特表示数变小，灯变亮。(C)安培表示数变小，灯变亮。(D)安培表示数不变，灯变暗。A[例4]如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？分析：并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压，故电压表V示数不变。由于并联电路各支路独立工作，互不干扰，滑动变阻器滑片P向右移动时，对R1这条支路没有影响，所以电流表A1示数不变。滑片P右移，R2变大，两端电压不变，故电流变小，干路中电流也随之变小，所以A2示数也会变小。2．并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化[变式训练题]：如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？A1变小A2变小V不变二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化•[例5]在如图所示的电路中，将电键K闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。分析：在电键尚未闭合前，两个电阻组成串联电路。电压表测量R1两端的电压，电键K闭合后，电阻R2被局部短路，电压表变成测量电源两端的电压了，因此电压表的示数将变大。在电键尚未闭合前，电流表测量的是串联电路的电流值，由于此时电阻较大，故电流较小；电键K闭合后，电阻R2被局部短路，电路中的电阻只有R1了，因此电流表的示数将变大。变大变大[变式训练题]在如图所示的电路中，当电键K断开时，电阻R1与R2是________联连接的。电键K闭合时，电压表的示数将________。串变小三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障原因分析•[例6].在图中，当电键K闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为4伏。过了2分钟，电压表示数为零，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请分析造成这种情况的原因可能有：小灯L2短路小灯L1断路[变式训练题]1、在如图1所示的电路中，电源电压等于6伏，合上电键后电压表示数为6伏。经分析得出，电路中可能发生的情况是：2、在如图2所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（）A、灯L1短路B、灯L2短路C、灯L1断路D、灯L2断路3、在图3所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K，电路正常工作。一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（）A、灯L可能变亮B、灯L亮度可能不变C、电阻R可能断路D、电阻R可能短路图1图3图2R断路或L短路CC变化电路的类型一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化串联电路并联电路三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化分析方法：首先分析清楚电路是串联或是并联，然后分析滑片的移动引起滑动变阻器的电阻变化是怎样的，根据欧姆定律和串联电路、并联电路的特点综合分析得出结论二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化分析方法：分析清楚开关断开前后的电路连接情况是关键，同时电流表是一个很小的电阻等效处理为导线直接连通，电压表是一个大电阻，处理为断路，然后根据欧姆定律及串、并联电路的特点进行分析。三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化分析方法：电路故障一般分为短路和断路两大类。分析识别电器故障时，一定要根据电路中出现的各种反常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分析其发生的各种可能原因，再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析，确定故障。专题练习•1、图中，A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱。若将A、C分别与图中电路的导线头M、N相连接，闭合电键后，当滑动片P向右移动时，安培表的示数将______(填“变大”、“不变”或“变小”)；若将D与N相连接，接线柱______与M相连接，则闭合电键后，滑动片P向左移动时，伏特表的示数增大。变小B2、在如图所示的电路图中，当电键K闭合时（）(A)整个电路发生短路(B)电流表示数变小。(C)电流表示数不变化(D)电流表示数变大。3、在图所示的电路中，当电键K闭合时，灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障。他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不亮，然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。由此可以判断()(A)灯L1断路(B)灯L1短路(C)灯L2断路(D)灯L2短路2题图3题图DA4如图所示，电阻R1的阻值为20欧，R2为40欧，当电键K断开时，电流表A的示数为0.1安，则电源电压为______伏。若电键K闭合时，电流表A的示数为______安。5在图所示的电路中，电源电压为6伏。当电键K闭合时，只有一只灯泡发光，且电压表V的示数为6伏。产生这一现象的原因可能是()(A)灯L1短路。(B)灯L2短路。(C)灯L1断路。(D)灯L2断路。4题图5题图60B7、如图所示，闭合电键K，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A的示数将________•6、如图所示，当滑片P向右移动时()(A)电流表A示数不变，电压表V示数不变。(B)电流表A示数不变，电压表V示数变大。(C)电流表A示数变小，电压表V示数变大。(D)电流表A示数变小，电压表V示数不变。6题图7题图A不变8在电路中，发生了如图所示的现象，已知电路中只有一处故障，且除两个灯泡外其余部分均完好，现有导线、电压表、电流表，在不拆开电路的情况下，请挑选合适的器材判断电路的故障，写出两种判断方法，包括所用器材、观察到的现象和结论：方法一：用一根导线并联在L1两端，若L2发光，说明L1断路。方法二：用电流表并联在L1两端，若电流表有示数且L2发光，说明L1断路。若电流表没有示数，且L2不发光，说明L2断路。方法三：用电压表并联在L1两端，若电压表示数等于电源电压，说明L1断路。若电压表示数等于零，说明L2断路。