初三物理《電路動(dòng)態(tài)分析和電路故障分析專題》

1、1電路動(dòng)態(tài)分析和電路故障分析專題電路動(dòng)態(tài)分析和電路故障分析專題電路動(dòng)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(gè)難點(diǎn)，其原因是這兩類題目對(duì)學(xué)生有較高的能力要求。進(jìn)行電路故障分析，要以電路動(dòng)態(tài)分析能力作為基礎(chǔ)，而電路故障分析又是電路動(dòng)態(tài)分析的載體，因此我們將這兩類分析題整合成一個(gè)專題進(jìn)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(dòng)態(tài)分析作為主線，而將電路故障作為電路動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)原因。一、滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引

2、起電路中電學(xué)物理量的變化1串聯(lián)電路中滑動(dòng)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(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)你判斷A表和V表的變化。分析：分析：本題中，為了分析表達(dá)的簡(jiǎn)潔，我們約定一套符號(hào)：“→”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右移→R2↑→R總↑→I↓→A表↓。R1不變→IR1↓→U1↓→V表↓。（判斷V表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓

3、原理來分析：R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。）擴(kuò)展擴(kuò)展：根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2將↑。推論：如果滑動(dòng)變阻器R2足夠大，當(dāng)滑片P向右一直滑動(dòng)時(shí)，電阻將不斷增大，那么U2將不斷增大，U1將不斷減小，I將不斷減小。假設(shè)R2無限大，這時(shí)U2將增大到電源電壓，U1將變?yōu)?，I也將變?yōu)?，這時(shí)的電路就相當(dāng)于斷路。這就是用電壓表來判斷電路斷路和短路的道理。[變式訓(xùn)練題變式訓(xùn)練題]參考上圖，在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，若由于各種原因

4、，電壓表改接在滑動(dòng)變阻器的兩端，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)判斷A表和V表的變化。圖1圖2圖3[例2]如圖2，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，A表和V表將如何變化。分析：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(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開的電鍵或干脆拿掉。此時(shí)可以容易地看出，這是一個(gè)串聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑片已經(jīng)懸空，滑動(dòng)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(cè)量R1和R2部分電阻之和

5、的電壓，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，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)練題變式訓(xùn)練題]如圖3，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，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(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)（）(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。分析：將電流表等效為一根導(dǎo)線，可以看到電壓表直接測(cè)量電源電壓，因此當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑

6、動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)將不會(huì)變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電3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(shí)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(gè)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(shí)，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(cè)量電源電壓，而且不受電鍵控制，所以示數(shù)“不變”。[變式訓(xùn)練

7、題變式訓(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(shí)，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”)。圖11圖12圖13三、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(qǐng)分析造成這種情況的原因可能有：_______

8、______________。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]

9、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(shí)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：可以采用排除法。小燈L2短路，會(huì)導(dǎo)致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大；小燈L2斷路，會(huì)導(dǎo)致電流表示數(shù)變0；小燈L1短路，會(huì)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(shí)才有此可能。本題

10、正確答案為C。[變式訓(xùn)練題變式訓(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(shí)間后，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)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(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表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)