《2022年初中物理电路故障及动态电路分析解题技巧和经典题型 3.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年初中物理电路故障及动态电路分析解题技巧和经典题型 3.pdf（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习资料收集于网络，仅供参考学习资料初中物理电路故障及动态电路分析1、先根据题给条件确定故障是断路还是短路：两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了，如果两灯都不亮，则电路一定是断路了；两灯并联，如果只有一灯不亮，则一定是这条支路断路，如果两灯都不亮，则一定是干路断路。在并联电路中，故障不能是短路，因为如果短路，则电源会烧坏。2、根据第一步再判断哪部分断路或短路。例 1：L1 与 L2 串联在电路中，电压表测L2 两端电压，开关闭合后，发现两灯都不亮，电压表有示数，则故障原因是什么？解：你先画一个电路图：两灯都不亮，则一定是断路。电压表有示数，说明电压表两个接线柱跟电源两极相连接，这
2、部分导线没断，那么只有L1 断路了。例 2、L1 与 L2 串联，电压表 V1测 L1 电压，V2，V2示数很大，则 L1短路而 L2 正常； B、若 V1=0而 V2示数很大，说明 L2 都断路。测 L2电压。闭合开关后，两灯都不亮。则下列说法正确的是：A、若 V1=0 解：可能你会错选A。其实答案为 B。首先根据题给条件：两灯都不亮，则电路是断路， A肯定不正确。当 L2 断路时，此时 V2相当于连接到了电源两极上，它测量的是电源电压，因此示数很大。而此时L1 由于测有电流通过，因此两端没有电压，因此V1的示数为零。首先要分析串并联， 这个一般的比较简单， 一条通路串联，多条并联。如果碰上
3、了电压表电流表就把电压表当开路，电流表当导线。 这个是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料因为电流表电压小，几乎为零。但电压表不同。此处要注意的是，电压表只是看做开路， 并不是真的开路。 所以如果碰上了一个电压表一个用电器一个电源串联在一起的情况，要记得。电压表是有示数的（话说我当时为这个纠结了好久） 。还有一些东西光看理论分析是不好的，要多做题啊，做多得题，在分析总结以下，会好
4、很多。而且如果有不会的，一定要先记下来，没准在下一题里就会有感悟、一常见电路的识别方法与技巧在解决电学问题时， 我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个用电器（电阻）的连接关系问题。不能确定各个电阻之间的连接关系，就无法确定可以利用的规律，更谈不到如何解决问题。因此正确识别电路是解决电学问题的前提。 当然首先必须掌握串联电路和并联电路这两种基本的电路连接方式（图（甲） 、 （乙） ） ，这是简化、改画电路图的最终结果。识别电路的常用方法有电流流向法（电流跟踪法）、摘表法（去表法） 、直线法和节点法。在识别电路的过程中，往往是几种方法并用。电流流向法电流流向法是指用描绘电流流向的方法来分析电阻连接
5、方式的方法。这是一种识别电路最直观的方法，也是连接实物电路时必须遵循的基本思路。具体步骤是：从电源正极出发，沿着电流的方向描绘出电流通过电阻的各条路经，一直达到电源的负极。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料例：在图（甲）所示电路中，三盏灯是如何连接的，开关闭合后，电流表测量的是哪部分的电流？做法：先标出电源的正负极，再沿着从正极到负极的方向，用自己习惯的方法（箭头、粗细线、彩线
6、） ，描绘各处的电流走向，标在电路图上，如图（乙）。分析：从图（乙）中可以看出，点是最初的电流分支点， 点是最后的电流会合点。 电流共有三条路径，分别通过三盏灯，所以三盏灯是并联的。通过电流表的电流只通过灯1，所以电流表测量的是通过灯1的电流。摘表法摘表法的基本思路和步骤：从电路中摘去电压表和电流表后，电压表所在支路用断路替代， 电流表所在位置用导线替代。 如果需要进一步对电路进行分析讨论， 原电压表、电流表所测量的电压和电流则应在简化后的电路上标出。例：如图（甲）所示电路中，三个电阻是联的。电压表的示数为，的示数为，电源电压（填“大于”、“小于”或“等于”）。分析：两个电压表使电路看起来比较
7、复杂，摘掉两个电压表后，把电压表所在支路擦除，电阻的串联方式如图（乙）所示。两图比较可知，电压表测量的是和两端的电压，电压表名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料测量的是和两端的电压，两个电压表的示数之和大于电源电压。直线法直线法是一种普遍适用的简化电路的方法，是在上述两种方法的基础上， 把不规范电路简化成规范电路的方法。在识别电路、 分析电路变化等方面有不可替代的的作用。 具体方
8、法步骤是： 将电路从电源正负极处断开，结合电流流向法，拉长和缩短某一段导线，使各组元器件都在一条直线上，一次不成，可逐次分步完成。例：图（甲）所示电路中，电源电压是，开关闭合后电压表的示数为，问：灯、两端电压各为多少？分析：利用摘表法，可以确定这是两个灯泡的串联电路。问题是电压表测量的电压是哪个灯两端的电压。将电路拉成直线， 图（乙）所示，这个问题就迎刃而解了。节点法节点法是一种将不规范电路快速简化、改化为规范电路的方法。具体做法是：从电源正极开始，把电阻之间的连接导线缩减成点，相同的点用同一个字母表示。 如果一个电路中的点多于两个，可以将这些点排在一条直线上， 再把相应的电阻补充到这些点之间
9、，节点法和直线法有着相辅相成的关系。大多数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料时间比直线法来得更直接、更简洁。例：图（甲）所示电路中，三个电阻是联的；电流表测量的是通过电阻的电流。电流表测量的是的电流。分析：将图（甲）中的电流表摘掉后，电路中三个电阻的连接方式仍然不明显。从电源正极开始，可以标出三个位置都是点（电源正极） ，另外两个位置都是点（电源负极） 。如图（乙）所示。三个电
10、阻都连接在两点之间， 通过三个电阻的电流方向都是从到，所以这是一个并联电路。再利用电流法，描绘电流走向如图（丙）所示。可以知道原电流表的位置通过的是和的电流；原电流表的位置通过的是和的电流。本题中两个电流表的位置跟例（图甲）中两个电压表的位置相同，因为用电流表替代了电压表， 三个电阻的连接方式也随之发生了变化。二、动态电路分析与判断分析动态电路的一般思路是：根据引起电路变化的原因（开关通断、变阻器滑片移动、 电路故障），分析判断电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化（电流表示数变化），再根据欧姆定律变形式 U=IR（或串并联电路电压特点）进一步判断电路中部分电路中电压的变化（电压表
11、示数变化）或其它物理量的变化。1、滑动变阻器滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料化（1） 串联电路中滑动变阻器滑片P的位置的变化引起的变化 例 1 如图 1，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，请你判断电流表和电压表示数的变化。分析： P 左移 R2减小R总减小 I 增大 A表变大。R1不变IR1增大 U1增大V表变大。
12、判断V表的变化还可以根据串联电路的电压特点来分析：R2减小U2减小U1增大V表变大。 例 2 如图 2，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开关或干脆拿掉。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，滑动变阻器变成了定值电阻，电流表测串联电路的电流，所以A表示数不变。即： P左移R1+R2不变 A不变在本电路中，电压表是测量R1和 R2部分电阻之和的总电压，当滑片 P向左移动时， 被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据串联电路电压特点：V表示数减小
13、。 例 3 在如图 3 所示电路中， 当闭合开关后， 滑动变阻器的滑动片P向右移动时(A) 电流表示数变大，灯变暗。 (B)电流表示数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料变小，灯变亮。(C) 电压表示数不变，灯变亮。 (D)电压表示数不变，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
14、 R的阻值变大，小灯的电阻 RL大小不变（注意：在初中阶段，小灯泡的电阻由于温度的影响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。根据串联电路的电压特点分析， 小灯两端的电压也将变小， 小灯的功率 P=ULI也将变小，所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。（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 例 4 如图 4，当滑片 P向右移动时， A1表、A2表和 V表将如何变化？分析：V测电源两端电压，A1测 R1支路电流，A2测干路电流。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
15、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、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化（1） 串联电路中开关的断开或闭合引起的变化 例 5 在如图 5 所示的电路中，将开关S闭合，则电流表的示数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料将_， 电压表的示数将 _
16、(均填“变大”、“变小”或“不变”)。分析：在开关尚未闭合前，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；开关 S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。在开关尚未闭合前，两个电阻组成串联电路。电压表测量R1两端的电压，开关S 闭合后，电阻R2被局部短路，只有R1接入电路，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。还可以根据 U=IR来分析开关闭合后电压表的示数变化。（2） 并联电路中开关的断开或闭合引起的变化 例 6在图 6 中，灯泡 L1和灯泡 L2是_联连接的。当开关K断开时，电压表的示数将_；电流表的示数将 _ (
17、 选填“增大”、“不变”或“减小”)。分析：本题的难度首先在电路的识别，我们可以将电流表看作导线， 将电压表拿去， 就容易看出这个电路是“并”联电路。电流表串联在小灯L1的支路中，所以开关闭合时， 电灯 L1接入电路，电流表的示数从 0 变到有读数， 应该选填“增大”。电压表并联在L2两端，也即测量电源电压，而且不受开关控制，所以电压表示数“不变” 。 3 、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 7 在图 7 中，当开关 K 闭合后，两只小灯泡发光， 电压表示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师
18、精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料数为 4 伏。过了 2 分钟，电压表示数为0，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 ：_ 。分析：电压表示数为0，其原因有三： 1.电压表没有接好或电压表损坏；2. 小灯 L2短路；3. 小灯 L1断路。起先，电压表有示数，说明不存在原因 1 的情况。那么还有两种情况都是可能的。答案为：小灯 L2短路；小灯 L1断路。 例 8 在如图 8 所示电路中，电源电压不变。闭合开关K 后，灯 L1
19、、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，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。分析：这是一个并联电路。可以采用排除法。小灯L2短路，会导致电压表示数变小、电流表示数变大，且导致两灯都不亮；小灯L2断路，会导致电流表示数变0；小灯 L1短路，也会导致两灯都不亮；一灯熄灭而电表示数都不变， 只有小灯 L1发生断路时才有此可能。 本题正确答案为 C。 例 9 在图 9 所示的电路中，电源电压不变。闭合开关 K后，灯 L1、L2都发光，段时间名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
20、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是(A) 灯 L1断路。 (B)灯 Ll短路。(C) 灯 L2断路。 (D)灯 L2短路。分析：应用“去表法”可以判断此电路是L1、L2组成的串联电路。“段时间后，其中的一盏灯突然变亮” 排除了电路出现断路的情况，那么，故障现象只有发生短路了。电压表V2的示数变大，是小灯变亮的原因，且它测小灯L2两端电压，
21、所以一定是小灯L2突然变亮；电压表 Vl的示数变小说明小灯L1发生了短路。本题正确答案为B。三、简单电路故障类习题的分析判断电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能工作。 它产生的原因主要有：元件本身存在问题，如元件内部开路、短路；连接时选用的器材不当（如R1R2 ）；电路导线接触不良或断开等。初中物理学习的电路的三种基本状态是：通路，电路形成回路，电路中有持续电流，电路工作；开路，指电路的某一位置断开，无法形成回路，电路中没有电流，电路不工作；短路，指电源的正负极被导线直接相连， 电流不经过用电器直接从电源正极流向负极，此时电路中的电流极大，可能烧坏电源。经典题型篇例 1、如图
22、 1，闭合开关时，两灯都不亮，电压表示数为0。则原因可能是（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料 A、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路分析：闭合开关时，两灯都不亮（或电流表无示数），表明电路中无电流，从上面的分析可以得出这是开路故障。那么是L1还是 L2开路呢？可以通过电压表的示数来进行分析，因为电压表测量 L1两端电压，若是 L1开路，则电压表应与L2串联
23、接在电源两端，它应该有示数且接近电源电压，而此时电压表示数为0，说明电压表没有连接到电源两端。因此本题的正确选项是D。例 2、如图 2，闭合开关时，电流表有示数，电压表示数接近电源电压，则原因可能是 A、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路分析：闭合开关时，电流表有示数（或指针偏转），表明电路中有电流，从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障。那么是 L1还是 L2短路呢？可以通过电压表的示数来进行分析。可以假设一下，若是L1短路，那么 L1就相当于一根导线，它的两端电压就为 0，这与题目条件不相符，这样就可以确定是L2被部分短路。因此本题的正确选项是B。名师资料总结 -
24、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料例 3、如图 3，闭合开关时， L1发光而 L2不亮，则原因可能是： A、L2开路 B、L2开路 C、RL1比 RL2大得多 D、RL1比 RL2小得多分析：闭合开关时， L1 发光，表明电路中有电流，从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障，L1发光而 L2不亮，可以很快得出是L2短路；那么 L2就相当于一根导线，它的电阻极小，而从电路中不能看出L
25、2被短接，因而故障应是RL2比 RL1小得多。因此本题的正确选项是C。当然，也可以通过串联电路中电流相等的特点和电功率知识来解释，不再赘述。例 4、如图 4，闭合开关时，电流表A与 A1的示数相同，则原因可能是（） A、L1短路 B、L2短路 C、L1开路D、L2开路分析：并联电路由于存在两条支路，因此必须分析各条支路是否有电流。本题中，电流表A与 A1的示数相同，即I=I1，说明干路和L1所在支路是通路，从并联电路的电流特点分析： I=I1+I2， 因此 I2=0，即电流表 A2示数为 0，L2支路没有电流，此支路开路。则正确选项是D。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
26、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料例 5、如图 4，闭合开关瞬间，电流表A与 A1同时打表， A2指针不动。则原因可能是（） A 、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路分析：电流表 A与 A1都打表，很明显是短路故障，同时A2指针不动，说明短路的不是L2支路，因此正确选项是A。例 6、如图 6，闭合开关时，灯泡都不亮，电压表示数接近电源电压，则原因可能是（） A、ab 间开路 B、bc 间开路 C、cd 间开路 D、
27、ad 间开路分析： L1、L2都不亮，可以判断出电路故障属于开路。由于电压表示数接近电源电压，说明L2阻值很大（或者电压表串联在电路中），远大于L、L3的电阻，所以开路故障应该是出现在L2所在的部分电路，因此正确选项应是B。例 7、如图 8，闭合开关时，发现电流表的指针没有偏转；某同学用一根导线将ac 两点连接起来，闭合开关瞬间， 电流表指针迅速偏转到最大；当他用这根导线将bd 两点连接起来时，发现灯L1发光。则下列关于该电路存在的问题分析错误的是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
28、- - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料A、L1完好 B、L2开路 C、L3短路 D、L2情况无法判断分析：闭合开关后，电流表指针没偏转，首先可确定此电路中有开路故障。用一根导线将ac 两点连接起来，闭合开关瞬间，电流表指针迅速偏转到最大， 说明开路故障没有出现在L3所在部分电路， 同时说明 L3被短路了；再用导线将bd 两点连接起来时， L1发光，说明故障也不是 L1所在部分电路，那么只有L2开路的可能了。综合上述分析，错误的选项应该是D。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -