電路動態(tài)分析和電路故障專題分析

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1、專題分析電路動態(tài)和電路故障初二物理教研組電路動態(tài)分析題和電路故障分析題是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的一個難點，其原因是這兩類題目對學(xué)生有較高的能力要求。進行電路故障分析，要以電路動態(tài)分析能力作為基礎(chǔ)，而電路故障分析又是電路動態(tài)分析的載體，因此我們將這兩類分析題整合成一個專題進行復(fù)習(xí)有利于提高復(fù)習(xí)的效率。一、滑動變阻器滑片P的位置變化引起電路中電學(xué)物理量的變化1．串聯(lián)電路中滑動變阻器滑片P的位置變化引起的變化分析：本題中，為了分析表達的簡潔，我們約定一套符號：“→”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。

2、P左移→R2↓→R↓→I↑→A表↑。R1不變→IR1↑→U1↑→V表↑。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：R2↓→U2↓→U1↑→V表↑。[例1]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A表和V表的變化。A表變大V表變小[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2]如圖，當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。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(dǎo)線，將電壓

3、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)滑動變阻器的滑片已經(jīng)懸空，滑動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，是測量R1和R2部分電阻之和的電壓，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，根據(jù)分壓原理：V表示數(shù)減小。[變式訓(xùn)練題]：如圖，當滑片P向左移動時，A表和V表的示數(shù)將如何變化。A表變大V表不變[例3]在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時（）(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

4、。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P向右移動時，電壓表的示數(shù)將不會變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電阻R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，小燈兩端的電壓也將變小，小燈的功率P=UI也將變小，所以小燈的發(fā)光將變暗。本題正確答案為D。D[變式訓(xùn)練題]：在如圖所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時（）(A)伏特表示數(shù)變大，燈變暗。(B)伏特表示數(shù)變小，燈變亮。(C)安培

5、表示數(shù)變小，燈變亮。(D)安培表示數(shù)不變，燈變暗。A[例4]如圖，當滑片P向右移動時，A1表、A2表和V表將如何變化？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V示數(shù)不變。由于并聯(lián)電路各支路獨立工作，互不干擾，滑動變阻器滑片P向右移動時，對R1這條支路沒有影響，所以電流表A1示數(shù)不變?；琍右移，R2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A2示數(shù)也會變小。2．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[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A2變小V不變二、電鍵的斷

6、開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化[例5]在如圖所示的電路中，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”)。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R1兩端的電壓，電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，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，電流表測量的是串聯(lián)電路的電流值，由于此時電阻較大，故電流較小；電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電路中的電阻只有R1了，因此電流表的示數(shù)將變大。變大變大[變式訓(xùn)練題]在如圖所示的電路中，當電鍵K斷開時

7、，電阻R1與R2是________聯(lián)連接的。電鍵K閉合時，電壓表的示數(shù)將________。串變小三、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6].在圖中，當電鍵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)為零，經(jīng)檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請分析造成這種情況的原因可能有：小燈L2短路小燈L1斷路[變式訓(xùn)練題]1、在如圖1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：2、在如圖2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。一段時間后，其中一燈

8、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