電路動態(tài)分析和電路故障分析專題

1、電路動態(tài)分析和電路動態(tài)分析和 電路故障分析電路故障分析 一、滑動變阻器滑片一、滑動變阻器滑片P的位置變化引起電路中電的位置變化引起電路中電 學(xué)物理量的變化學(xué)物理量的變化 1串聯(lián)電路中滑動變阻器滑片串聯(lián)電路中滑動變阻器滑片P的位置變化引起的變化的位置變化引起的變化 分析：本題中，為了分析表達的簡潔，我分析：本題中，為了分析表達的簡潔，我 們約定一套符號：們約定一套符號：“”表示引起電路變化；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。表示物理量減小或電表示數(shù)減小。 P P左移左移RR2 2RI A RI A 表表。 R

2、R1 1不變不變IRIR1 1UU1 1 V V 表表。 判斷電壓表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓判斷電壓表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓 原理來分析：原理來分析：R R2 2UU2 2UU1 1 V V 表表。 例例1如圖，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當滑片如圖，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，請你判斷向左移動時，請你判斷 A 表和表和 V 表的變化。表的變化。 A 表變大 V 表變小 v變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題參考下圖，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，當滑片向左移動時，請判斷 A 表 和 V 表的變化。 例例2如圖，當滑片

3、如圖，當滑片P向左移動時，向左移動時，A 表和表和 V 表將如何變化。表將如何變化。 分析：首先要確定電路的類型，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？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，將電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。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 以以 A 表示數(shù)不變。表示數(shù)不變。 電壓表在本電路

4、中，是測量電壓表在本電路中，是測量R1和和R2部分電阻之和的電壓，部分電阻之和的電壓， 當滑片當滑片P向左移動時，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，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：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，當滑片如圖，當滑片P向左移動時，向左移動時，A 表和表和 V 表的示數(shù)將如何變化表的示數(shù)將如何變化。 A 表變大表變大 V表不變表不變 n 例例3在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑 動變阻器的滑動片動變阻器的滑動片P向右移動時向右移動時 （ ） n(A)安培表示數(shù)變大，燈變暗安培表示數(shù)

5、變大，燈變暗 n(B)安培表示數(shù)變小，燈變亮。安培表示數(shù)變小，燈變亮。 n(C)伏特表示數(shù)不變，燈變亮伏特表示數(shù)不變，燈變亮 n(D)伏特表示數(shù)不變，燈變暗。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，因此當滑動變阻器的滑動片電源電壓，因此當滑動變阻器的滑動片P向右移動時，電壓表向右移動時，電壓表 的示數(shù)將不會變化；而電阻的示數(shù)將不會變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電阻的阻值變大，小燈的電阻R大小大小 不變（注意：在初中階段，小燈的電阻由于溫度的變化引起不變（注意：在初中階段，小燈的電阻由于溫度的

6、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，小燈的功率電壓也將變小，小燈的功率P=UIP=UI也將變小，所以小燈的發(fā)光也將變小，所以小燈的發(fā)光 將變暗。本題正確答案為將變暗。本題正確答案為D。D 變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 ： 在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變 阻器的滑動片阻器的滑動片P向右移動時（向右移動時（ ） (A)伏特表示數(shù)變大，燈變暗。伏特表示數(shù)變大，燈變暗

7、。 (B)伏特表示數(shù)變小，燈變亮。伏特表示數(shù)變小，燈變亮。 (C)安培表示數(shù)變小，燈變亮。安培表示數(shù)變小，燈變亮。 (D)安培表示數(shù)不變，燈變暗。安培表示數(shù)不變，燈變暗。 A 例例4如圖，當滑片如圖，當滑片P向右移動時，向右移動時，A1 表、表、 A2 表和表和 V 表將如何變化？表將如何變化？ v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 路獨立工作，互不干擾，滑動變路獨立工作，互不干擾，滑動變 阻器滑片阻器滑片P向右移動時，對向右移動時，對R1這條支路沒有影響，

8、所這條支路沒有影響，所 以電流表以電流表 A1 示數(shù)不變?；緮?shù)不變?；琍右移，右移，R2變大，兩端電變大，兩端電 壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小，所以壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小，所以 A2 示數(shù)也會變小。示數(shù)也會變小。 2并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的的位置的 變化引起的變化變化引起的變化 v 變式訓(xùn)練題 ： 如圖，當滑片P向右移動時，A1 表、A2 表 和 V 表將如何變化？ A1 變小變小 A2 變小變小 V 不變不變 二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物 理量的變化理量的變化 n例5在如圖所

9、示的電路中，將電鍵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”)。v分析：在電鍵尚未閉合前，兩個電分析：在電鍵尚未閉合前，兩個電 阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量阻組成串聯(lián)電路。電壓表測量R R1 1 兩兩 端的電壓，電鍵端的電壓，電鍵K K閉合后，電阻閉合后，電阻R R2 2 被被 局部短路，電壓表變成測量電源兩端局部短路，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，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，故電流表測量的是串聯(lián)電路的電流值，由于此時電阻較大，故 電

10、流較??；電鍵電流較小；電鍵K K閉合后，電阻閉合后，電阻 R R2 2 被局部短路，電路中的電被局部短路，電路中的電 阻只有阻只有R R1 1了，因此電流表的示數(shù)將變大。了，因此電流表的示數(shù)將變大。 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，當電在如圖所示的電路中，當電 鍵鍵K斷開時，電阻斷開時，電阻R1與與R2是是_聯(lián)連聯(lián)連 接的。電鍵接的。電鍵K閉合時，電壓表的示數(shù)將閉合時，電壓表的示數(shù)將 _。 串串 變小變小 三、三、閉合電路的故障分析閉合電路的故障分析 1、定義：電路中的一部分發(fā)生短路或者斷路，經(jīng)、定義：電路中的一部分發(fā)生短路或者斷路，經(jīng) 分析，找出故障原因。分析，找出故障原

11、因。 2、方法：、方法：A：用儀表查故障：用儀表查故障 B：用動態(tài)分析、排除法、圖像法分析故障：用動態(tài)分析、排除法、圖像法分析故障 如圖所示的電路中，電源電壓為如圖所示的電路中，電源電壓為 V，當開關(guān)，當開關(guān)S 接通后，燈泡接通后，燈泡1和和2都不亮，用電壓表測得各都不亮，用電壓表測得各 部分電壓是部分電壓是ab V， d， ， d V， 由此可判定（由此可判定（ ） A.1和和2的燈絲都燒斷了的燈絲都燒斷了 B.1的燈絲燒斷了的燈絲燒斷了 C.2的燈絲燒斷了的燈絲燒斷了 D.變阻器變阻器R斷路斷路 C 例一：例一： 在圖在圖12中，當電鍵中，當電鍵 K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓閉合后，兩只

12、小燈泡發(fā)光，電壓 表示數(shù)為表示數(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，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：況的原因可能有：_。 分析：電壓表示數(shù)為分析：電壓表示數(shù)為0，其原因，其原因 有三：有三：1.電壓表沒有接好或電壓電壓表沒有接好或電壓 表損壞；表損壞；2.小燈小燈L2短路；短路；3.小燈小燈 L1斷路。起先，電壓表有示數(shù)，斷路。起先，電壓表有示數(shù)， 說明不存在原因說明不存在原因1的情況。那么的情況。那么 還有兩種情況都是可能的。還有兩種情況都是可能的。 小燈小燈L2短路；小燈

13、短路；小燈L1斷路。斷路。 例二：例二： 在如圖在如圖14所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵 K后，燈后，燈L1、L2都發(fā)光。一段時間后，其中一燈突都發(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（這一現(xiàn)象的原因可能是（ ） (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 C 例三：例三： 在圖在圖15所示的電路中所示的電路中,電源電壓不變。閉合電鍵電源電壓不變。閉合電鍵K， 電路正常工作。一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中

14、一個電壓表電路正常工作。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可能斷路可能斷路 (D)電阻電阻R可能短路可能短路 C 圖為一電路板的示意圖，圖為一電路板的示意圖，a a、b b、c c、d d為接線柱，為接線柱，a a、 d d與與220V220V的交流電源連接，的交流電源連接，abab間、間、bcbc間、間、cdcd間分別間分別 連接一個電阻?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查連接一個電阻?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查 電路故障，用一交流電壓表分別測得電路故障，用一交流電壓表分別測得b

15、b、d d兩點間兩點間 以及以及a a、c c兩點間的電壓均為兩點間的電壓均為220V220V。由此可知。由此可知 A Aabab間電路通，間電路通，cdcd間電路不通間電路不通 B Babab間電路不通，間電路不通，bcbc間電路通間電路通 C Cabab間電路通，間電路通，bcbc間電路不通間電路不通 D Dbcbc間電路不通，間電路不通，cdcd間電路通間電路通 n答案：答案：CD 例二：例二： 如圖所示是某同學(xué)連接的實驗實物圖，如圖所示是某同學(xué)連接的實驗實物圖，A A、 B B燈都不變，他采用下列兩種方法進行故燈都不變，他采用下列兩種方法進行故 障檢查，障檢查，應(yīng)用多用電表的直流電壓進

16、應(yīng)用多用電表的直流電壓進 行檢查，那么選擇開關(guān)就置于行檢查，那么選擇開關(guān)就置于_ 檔檔. . A A2.5V;2.5V; B B10V; 10V; C C50V50V D D250V.250V. 該同學(xué)測試結(jié)果如表該同學(xué)測試結(jié)果如表1 1所示所示, ,在測試在測試a a、b b間直間直 流電壓時流電壓時, ,紅表筆應(yīng)接觸紅表筆應(yīng)接觸_.(_.(填填“a”a”或或 “b”)b”)根據(jù)測試結(jié)果根據(jù)測試結(jié)果, ,可以判定故障是可以判定故障是_._. A A燈燈A A短路；短路； B B燈燈B B短路；短路； C Cc c、d d段斷路；段斷路； D Dd d、f f段斷路段斷路. . 測試點測試點

17、電壓示數(shù)電壓示數(shù) a a、b b 有示數(shù)有示數(shù) c c、b b 有示數(shù)有示數(shù) c c、d d 無示數(shù)無示數(shù) d d、f f 有示數(shù)有示數(shù) 表表1 1 D a 將電鍵斷開，再選擇多用電表的歐姆將電鍵斷開，再選擇多用電表的歐姆 檔測量，測量結(jié)果如表檔測量，測量結(jié)果如表2 2所示，那么進一所示，那么進一 步檢查出的故障是步檢查出的故障是_._. A A燈燈A A斷路；斷路； B B燈燈B B斷路；斷路； C C燈燈A A、B B斷路；斷路； D Dd d、e e段斷路段斷路. . 測試點測試點表針偏轉(zhuǎn)情況表針偏轉(zhuǎn)情況 c c、d d d d、e e e e、f f 表表2 2 n 例例7.7.在圖中

18、，當電鍵在圖中，當電鍵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 4伏。過了伏。過了2 2 分鐘，電壓表示數(shù)為零，分鐘，電壓表示數(shù)為零， 經(jīng)檢查除小燈泡外其余器經(jīng)檢查除小燈泡外其余器 材的連接良好，請分析造材的連接良好，請分析造 成這種情況的原因可能有：成這種情況的原因可能有： 小燈L2短路 小燈L1斷路 在圖示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵在圖示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K 后，燈后，燈L1、L2都發(fā)光，都發(fā)光，段時間后，其中的一盞段時間后，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，電壓表的示數(shù)變小，電壓表V2 的示數(shù)變

19、大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是的示數(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 變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題 1 1、在如圖、在如圖1 1所示的電路中，電源電壓等于所示的電路中，電源電壓等于6 6伏，合上電鍵后伏，合上電鍵后 電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)為6 6伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況伏。經(jīng)分析得出，電路中可能發(fā)生的情況 是：是： 2 2、在如圖、在如圖2 2所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K K后，后， 燈燈L1L1、L2L2都發(fā)光。一段時間后，其中一

20、燈突然熄滅，而都發(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（可能是（ ） A A 、燈、燈L1L1短路短路 B B、燈、燈L2L2短路短路 C C、燈、燈L1L1斷路斷路 D D、燈、燈L2L2斷路斷路 圖1 圖2 R斷路或斷路或L短路短路 C 3、在圖、在圖3所示的電路中所示的電路中,電源電壓不變。閉合電源電壓不變。閉合 電鍵電鍵K，電路正常工作。一段時間后，發(fā)現(xiàn)其，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，則中一個電壓表示數(shù)變大，則 （ ） A、燈、燈L可能變亮可能變亮 B、

21、燈、燈L亮度可能不變亮度可能不變 C、電阻、電阻R可能斷路可能斷路 D、電阻、電阻R可能短路可能短路 C 圖3 變化電路變化電路 的類型的類型 一、滑動變阻器的滑片一、滑動變阻器的滑片P 的位置的變化引起電路中的位置的變化引起電路中 電學(xué)物理量的變化電學(xué)物理量的變化 二、電鍵的斷開或閉合二、電鍵的斷開或閉合 引起電路中電學(xué)物理量引起電路中電學(xué)物理量 的變化的變化 串聯(lián)電路串聯(lián)電路 并聯(lián)電路并聯(lián)電路 三、電路的故障引起電路中三、電路的故障引起電路中 電學(xué)物理量的變化電學(xué)物理量的變化 一、滑動變阻器的滑片一、滑動變阻器的滑片P的位置的的位置的 變化引起電路中電學(xué)物理量的變化變化引起電路中電學(xué)物理量

22、的變化 分析方法：首先分析清楚電路是串聯(lián)或分析方法：首先分析清楚電路是串聯(lián)或 是并聯(lián)，然后分析滑片的移動引起滑動變是并聯(lián)，然后分析滑片的移動引起滑動變 阻器的電阻變化是怎樣的，根據(jù)歐姆定律阻器的電阻變化是怎樣的，根據(jù)歐姆定律 和串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點綜合分析得和串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點綜合分析得 出結(jié)論出結(jié)論 二、電鍵的斷開或閉合引起電路中二、電鍵的斷開或閉合引起電路中 電學(xué)物理量的變化電學(xué)物理量的變化 分析方法：分析清楚開關(guān)斷開前后的分析方法：分析清楚開關(guān)斷開前后的 電路連接情況是關(guān)鍵，同時電流表是一個電路連接情況是關(guān)鍵，同時電流表是一個 很小的電阻等效處理為導(dǎo)線直接連通，電很小的電阻等效

23、處理為導(dǎo)線直接連通，電 壓表是一個大電阻，處理為斷路，然后根壓表是一個大電阻，處理為斷路，然后根 據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點進行分據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點進行分 析。析。 三、電路的故障引起電路中電學(xué)物三、電路的故障引起電路中電學(xué)物 理量的變化理量的變化 分析方法：電路故障一般分為短路和分析方法：電路故障一般分為短路和 斷路兩大類。分析識別電器故障時，一定斷路兩大類。分析識別電器故障時，一定 要根據(jù)電路中出現(xiàn)的各種反常現(xiàn)象，如燈要根據(jù)電路中出現(xiàn)的各種反常現(xiàn)象，如燈 泡不亮，電流表和電壓表示數(shù)反常等，分泡不亮，電流表和電壓表示數(shù)反常等，分 析其發(fā)生的各種可能原因，再根據(jù)題中給析其發(fā)生的

24、各種可能原因，再根據(jù)題中給 的其他條件和現(xiàn)象、測試結(jié)果等進行綜合的其他條件和現(xiàn)象、測試結(jié)果等進行綜合 分析，確定故障分析，確定故障 。 專題練習(xí)專題練習(xí) n1、圖中，、圖中，A、B、C、D是滑動變阻器的四個接線是滑動變阻器的四個接線 柱。若將柱。若將A、C分別與圖中電路的導(dǎo)線頭分別與圖中電路的導(dǎo)線頭M、N相相 連接，閉合電鍵后，當滑動片連接，閉合電鍵后，當滑動片P向右移動時，安培向右移動時，安培 表的示數(shù)將表的示數(shù)將_(填填“變大變大”、“不變不變”或或“變變 小小”)；若將；若將D與與N相連接，接線柱相連接，接線柱_與與M相相 連接，則閉合電鍵后，滑動片連接，則閉合電鍵后，滑動片P向左移動時

25、，向左移動時， 伏伏 特表的示數(shù)增大。特表的示數(shù)增大。 變小 B 2、在如圖所示的電路圖中，當電鍵、在如圖所示的電路圖中，當電鍵K閉合時閉合時 （ ） (A)整個電路發(fā)生短路整個電路發(fā)生短路 ( B)電流表示數(shù)變小。電流表示數(shù)變小。 (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)變大。電流表示數(shù)變大。 3、在圖所示的電路中，當電鍵、在圖所示的電路中，當電鍵K閉合時，燈閉合時，燈L1、L2均不亮。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 接在燈接在燈L1兩端時發(fā)現(xiàn)燈兩端時發(fā)現(xiàn)燈L2亮，燈亮，燈L1不亮，然后并接在不亮，然后并接在 燈燈L2兩端時發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷兩端時發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮。由此可以判斷 ( ) (A)燈燈L1斷路斷路 (B)燈燈L1短路短路 (C)燈燈L2斷路斷路 (D)燈燈L2短路短路 2題圖 3題圖 D A 4 如圖所示，電阻如圖所示，電阻R1的阻值為的阻值為20歐，歐，R2為為40歐，歐， 當電鍵當電鍵K斷開時，電流表斷開時，電流表A的示數(shù)為的示數(shù)為0.1安，則電安，則電 源電壓為源電壓為_伏。若電鍵伏。若電鍵K閉合時，電流表閉合時，電流表A 的示數(shù)為的示數(shù)為_安。安。 5 在圖所示的電路中