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1、电路动态分析和电路故障分析电路动态分析和电路故障分析专专 题题 复复 习习一、滑动变阻器的滑片一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的位置的变化引起电路中电学物理量的变化电路中电学物理量的变化 1 1串联电路中滑动变阻器的滑片串联电路中滑动变阻器的滑片P P的位置的变化引起的变化的位置的变化引起的变化 例例11如图，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当如图，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片滑片P P向左移动时，请你判断向左移动时，请你判断A A表和表和V V表的变化。表的变化。分析：本题中，为了分析表达的简洁，我们分析：本题中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：约定一套符号：“”表
2、示引起电路变化；表示引起电路变化；“”表示物理量增大或电表示数增大；表示物理量增大或电表示数增大；“”表示物理量减小或电表示数减小。表示物理量减小或电表示数减小。P P左移左移RR2 2RIARIA表表。R R1 1不变不变IRIR1 1UU1 1VV表表。判断判断V V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：R R2 2UU2 2UU1 1VV表表。例例2如图，当滑片如图，当滑片P向左移动时，向左移动时，A表和表和V表表将如何变化。将如何变化。分析：首先要确定电路的类型，分析：首先要确定电路的类型，此电路属于串联电路呢还是此电路属于串联电路呢还
3、是并联电路。我们可以将电流并联电路。我们可以将电流表简化成导线，将电压表简表简化成导线，将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。化成断开的电键或干脆拿掉。此时可以容易地看出，这是此时可以容易地看出，这是一个串联电路。而且发现滑一个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空，动变阻器的滑片已经悬空，滑动变阻器接成了定值电阻，滑动变阻器接成了定值电阻，所以所以A表示数不变。表示数不变。电压表在本电路中，是测量电压表在本电路中，是测量R R1 1和和R R2 2部分电阻之和的部分电阻之和的电压，当滑片电压，当滑片P P向左移动时，被跨接在电压表内的向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据分压原理
4、：电阻随着变小，根据分压原理：V V表示数减小。表示数减小。变式训练变式训练11 如图，当滑片如图，当滑片P P向左移动时，向左移动时，A A表表和和V V表将如何变化表将如何变化。例例33在如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片在如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片P P向向右移动时右移动时 （）A)A)安培表示数变大，灯变暗安培表示数变大，灯变暗.B).B)安培表示数变小，灯变亮。安培表示数变小，灯变亮。C)C)伏特表示数不变，灯变亮伏特表示数不变，灯变亮.D).D)伏特表示数不变，灯变暗伏特表示数不变，灯变暗。分析：将电流表等效为一根导线，可以看到分析：将电流表等效
5、为一根导线，可以看到电压表直接测量电源电压，因此当滑动变电压表直接测量电源电压，因此当滑动变阻器的滑动片阻器的滑动片P P向右移动时，电压表的示数向右移动时，电压表的示数将不会变化；而电阻将不会变化；而电阻R R的阻值变大，小灯的的阻值变大，小灯的电阻电阻R RL L大小不变（注意：在初中阶段，小灯大小不变（注意：在初中阶段，小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计），因此总电阻变大，电流变小，略不计），因此总电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小。从串联电路的分压所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析，小灯两端的电压也将变小，小角度分析，小灯两
6、端的电压也将变小，小灯的功率灯的功率P=UP=UL LI I也将变小，所以小灯的发光也将变小，所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为将变暗。本题正确答案为D D。变式训练变式训练2 在如图所示电路中，当闭合电键后，在如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片滑动变阻器的滑动片P向右移动时（向右移动时（）(A)伏特表示数变大，灯变暗。伏特表示数变大，灯变暗。(B)伏特表示数变小，灯变亮。伏特表示数变小，灯变亮。(C)安培表示数变小，灯变亮。安培表示数变小，灯变亮。(D)安培表示数不变，灯变暗。安培表示数不变，灯变暗。2并联电路中滑动变阻器的滑片并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变
7、化的位置的变化引起的变化例例4如图，当滑片如图，当滑片P向右移动时，向右移动时，A1表、表、A2表和表和V表将如何变化？表将如何变化？分析：并联电路各支路两端电压相等，等于电源分析：并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压，故电压表电压，故电压表V V示数不变。由于并联电路各支路示数不变。由于并联电路各支路独立工作，互不干扰，滑动变阻器滑片独立工作，互不干扰，滑动变阻器滑片P P向右移动向右移动时，对时，对R R1 1这条支路没有影响，所以电流表这条支路没有影响，所以电流表A A1 1示数不示数不变。滑片变。滑片P P右移，右移，R R2 2变大，两端电压不变，故电流变大，两端电压不变，故电流
8、变小，干路中电流也随之变小，所以变小，干路中电流也随之变小，所以A A2 2示数也会变示数也会变小。小。变式训练变式训练33 如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化1串联电路中电键的断开或闭合引起的变化例例5在如图所示的电路中，将电键K闭合，则安培表的示数将_，伏特表的示数将_(均填“变大”、“变小”或“不变”)。分析：在电键尚未闭合前，两个电阻组成串联电路。电压表测量R1两端的电压，电键K闭合后，电阻R2被局部短路，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。在电键尚未闭合前，电流表测量的是串联电路的电流值，由于此
9、时电阻较大，故电流较小；电键K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。变式训练变式训练44在如图所示的电路中，当电键在如图所示的电路中，当电键K K断开时，电阻断开时，电阻R R1 1与与R R2 2是是_联连接的。电联连接的。电键键K K闭合时，电压表的示数将闭合时，电压表的示数将_(_(选填选填“变小变小”、“不变不变”或或“变大变大”)。例例6 6 在图中，灯泡在图中，灯泡L L1 1和灯泡和灯泡L L2 2是是_联连接的。联连接的。当电键当电键K K断开时，电压表的示数将断开时，电压表的示数将_；电；电流表的示数将流表的示数将_(_(选填选填“增大增
10、大”、“不不变变”或或“减小减小”)。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。电流表是串联在小灯L1的支路中的，所以电键闭合时，电流表的示数从0变到有读数，应该选填“增大”。电压表是测量电源电压，而且不受电键控制，所以示数“不变”。2并联电路中电键的断开或闭合引起的变化并联电路中电键的断开或闭合引起的变化 变式训练变式训练55 在图中，灯泡L1和灯泡L2是_联连接的。当电键K断开时，电压表的示数将_；电流表A1的示数将_，电流表A2的示数将_(选填“增大”、“不变”或“减小”)。三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障原
11、因分析 例例77在图中，当电键在图中，当电键 K K闭合后，两只小灯泡发光，电闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为压表示数为4 4伏。过了伏。过了2 2分钟，电压表示数为分钟，电压表示数为0 0，经检，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请分析造成这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：种情况的原因可能有：_。分析：电压表示数为分析：电压表示数为0 0，其原因，其原因有三：有三：1.1.电压表没有接好或电压电压表没有接好或电压表损坏；表损坏；2.2.小灯小灯L L2 2短路；短路；3.3.小灯小灯L L1 1断路。起先，电压表有示数，断路。起先，电压表有示数，说明不存
12、在原因说明不存在原因1 1的情况。那么的情况。那么还有两种情况都是可能的。答案还有两种情况都是可能的。答案为：小灯为：小灯L L2 2短路；小灯短路；小灯L L1 1断路。断路。变式训练变式训练66 在如图所示的电路中，电源电在如图所示的电路中，电源电压等于压等于6 6伏，合上电键后电压表示数为伏，合上电键后电压表示数为6 6伏。伏。经分析得出，电路中可能发生的情况是：经分析得出，电路中可能发生的情况是：_。例例8 在如图所示的电路中，电在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键源电压不变。闭合电键K后，灯后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电
13、中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（现象的原因可能是（）(A)灯灯L1短路。短路。(B)灯灯L2短路。短路。(C)灯灯L1断路。断路。(D)灯灯L2断路。断路。分析：这是一个并联电路。可以采用排除法。小灯分析：这是一个并联电路。可以采用排除法。小灯L L2 2短路，会导致电压表示数变小、电流表示数变短路，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；小灯大，且导致两灯都不亮；小灯L L2 2断路，会导致电断路，会导致电流表示数变流表示数变0 0；小灯；小灯L L1 1短路，也会导致两灯都不亮；短路，也会导致两灯都不亮；
14、一灯熄灭而电表示数都不变，只有小灯一灯熄灭而电表示数都不变，只有小灯L L1 1发生断发生断路时才有此可能。本题正确答案为路时才有此可能。本题正确答案为C C。例例9 9 在图所示的电路中，电源电压不变。闭合在图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键电键K K后，灯后，灯L L1 1、L L2 2都发光，都发光，段时间后，其中的段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表一盏灯突然变亮，而电压表V Vl l的示数变小，电压的示数变小，电压表表V V2 2的示数变大，则产生这一现象的原因是的示数变大，则产生这一现象的原因是()(A)(A)灯灯L L1 1断路。断路。(B)(B)灯灯L Ll l短路。短
15、路。(C)(C)灯灯L L2 2断路。断路。(D)(D)灯灯L L2 2短路。短路。分析：属于电路故障分析题。分析：属于电路故障分析题。“段时间后，段时间后，其中的一盏灯突然变亮其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断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。路的情况，那么，故障现象只有发生短路了。电压表电压表V V2 2的示数变大，是小灯变亮的原因，的示数变大，是小灯变亮的原因，一定是小灯一定是小灯L L2 2突然变亮；电压表突然变亮；电压表V Vl l的示数变的示数变小说明小灯小说明小灯L L1 1发生了短路。本题正确答案为发生了短路。本题正确答案为B B。变式训练变式训练77 在图所示的电路中在图所示的电路中,电源电压不变。电源电压不变。闭合电键闭合电键K K，电路正常工作。一段时间后，发现，电路正常工作。一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则其中一个电压表示数变大，则 （）(A)(A)灯灯L L可能变亮。可能变亮。(B)(B)灯灯L L亮度可能不变。亮度可能不变。(C)(C)电阻电阻R R可能断路可能断路 (D)(D)电阻电阻R R可能短路。可能短路。