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，去掉電流表用一條導線代替，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)點法”判斷電壓表所測電壓 標出電流方向（電壓表相當于斷路，故不標電流方向），按電流方向標注電壓表接入電路的兩個接點1、2，從1到2電流流經(jīng)了哪個用電器，電壓表就測哪個用電器兩端的電壓。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。現(xiàn)象L1不亮時L2不亮時電壓表示數(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不亮時電壓表示數(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（導線）并聯(lián)接入電路a.在遇到斷路時主要作用是把

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燈泡兩端方法某個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物理量的變?nèi)?、電路的故障引起電路中電學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，當開關(guān)在圖中，當開關(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。變式訓練題變式訓練題 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。一段時間后，其中一燈都發(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)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、訓練題變式訓練題 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。一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中，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，則一個電壓表示數(shù)變大，則 （ ）(A)燈燈L可能變亮?？赡茏兞?。 (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

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?！岸螘r間后，其中的段時間后，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物理四、開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學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 變式訓練題變式訓練題 在如圖所示的電路中，當開關(guān)在如圖所示的電路中，當開關(guān)K K斷開斷開時，電阻時，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，電壓表的示數(shù)將時，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。當開關(guān)當開關(guān)K斷開時，電壓表的示數(shù)將斷開時，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線將電壓表拿去，就容易看出這個電電流表看作導線將電壓表拿去，就容易看出這個電路是路是“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，所以電鍵斷開時電流表的示數(shù)從有讀數(shù)到的，所以電鍵斷開時電流表的示數(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”。變式訓練題變式訓練題 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。當開關(guān)連接的。當開關(guān)K斷開時，電壓表的示數(shù)將斷開時，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、電學物理量的變化起電路中電學物理量的變化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驗電，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當滑片路圖，當滑片P向右移動時，請你判斷向右移動時，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）變式訓練題變式訓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驗中，若由于各的實驗中，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，當滑片當滑片P向左移動時，向左移動時，請判斷請判斷A表和表和V表的表的變化。

12、變化。l擴展擴展：根據(jù)串聯(lián)電路的特點，滑動變阻器根據(jù)串聯(lián)電路的特點，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，當滑片足夠大，當滑片P向右一直滑動向右一直滑動時，電阻將不斷增大，那么時，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，這時限大，這時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)?，這時的電路就相當于，這時的電路就相當于斷路。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，當滑片，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。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線，將呢還是并聯(lián)電路。我們可以將電流表簡化成導線，將電壓表簡化成斷開的電鍵或干脆拿掉。此時可以容易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，當滑片壓，當滑片P向左移動時，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨向左移動時，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)分壓原理：著變小，根據(jù)分壓原理：V表示數(shù)減小。表示數(shù)減小。變式訓練題變式訓練題 如圖如圖3，當滑片，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 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，當閉合開關(guān)后，所示電路中，當閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑動片滑動變阻器的滑動片P向右移動時向右移動時 （ ）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線，可以看到分析：將電流表等效為一根導線，可以看到電壓表直接測量電源電壓，因此當滑動變電壓表直接測量電源電壓，因此當滑動變阻器的滑動片阻器的滑動片P向右移動時，電壓表的示數(shù)向右移動時，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），因此總電阻變大，電流小，所以不計），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。變式訓練題變式訓練題 在如圖在如圖5所示電路中，當閉合所示電路中，當閉合開關(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（時（ ）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，當滑片，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？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

18、阻器滑片阻器滑片P向右移動時，對向右移動時，對R1這這條支路沒有影響，所以電流表條支路沒有影響，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變式訓練題變式訓練題 如圖如圖7，當滑片，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？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：練習：1.在如圖在如圖17所示的電路圖中，當開所示的電路圖中，當開關(guān)關(guān)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，當開關(guān)所示的電路中，當開關(guān)K閉合時，閉合時，燈燈L1、L2均不亮。某同學用一根導線去查均不亮。某同學用一根導線去查找電路的故障。他將導線先并接在燈找電路的故障。他將導線先并接在燈L1兩兩