动态电路及电路故障分析

动态电路及电路故障分析

一、复习目标：1、会分析滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物

理量的变化；

2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；

1.掌握串联电路发生局部故障时电流、电压的特点。

2.会利用电压表、电流表判断串联电路中简单的故障。

二、知识储备：

1、串联电路是分压电路，在串联电路中，电阻越大的，分的电压越 （多或少）；并联电路是分流电路，在并联电路中，电阻越大的分的电流越 （多或少）。

2、在串联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）；在并联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）。

3、有公式I=U/R 得，当电压不变时，电阻越大，电流就越 （大或小）；有公式U=IR 得，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越 （大或小）；

4、 是断路；

短路。

5、电流表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 ，电压表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 。 三、典型例题 动态电路部分

第一种类型：滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 （一）．串联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化

例一、如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向右移动时，请你判断A 表和V 表的变化。

分析；先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。

针对练习

（1）、如图2，当滑片P 向左移动时，A 表和V 表将如何变化。

（2）、如图3，当滑片P 向左移动时，A 表和V 表将如何变化

（3）、在如图4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（ ）

图

1

图2

图3

图

4

(A)电流表示数变大，灯变暗。 (B)电流表示数变小，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。

（4）、在如图5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)电压表示数变大，灯变暗。 (B)电压表示数变小，灯变亮。 (C)电流表示数变小，灯变亮。 (D)电流表示数不变，灯变暗。

（二）、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 例二、如图6，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？ 分析：先确定电路，然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。 针对练习

（5）、如图7，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？

第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 （三）、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化

例三、在如图8所示的电路中，将开关K 闭合，则电流表的示数

将______，电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或

“不变”)。

分析：先看好开关断开和闭合是分别是什么电路，最好画出等效电路，

然后根据欧姆定律判断。 针对练习

（6）、在如图9所示的电路中，当开关K 断开时，电阻R 1与

R 2是________联连接的。开关K 闭合时，电压表的示数 将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。

图

5

图

7 图

6

图

8

（二）、并联电路中开关的断开或闭合引起的变化 例四、在图10中，灯泡L 1和灯泡L 2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__________

(选填“增大”、“不变”或“减小”)。 针对练习

（7）、在图11中，灯泡L 1和灯泡L 2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__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

挑战中考

（2006徐州市）.如图18所示电路，电源电压为6V 。若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关，甲、乙两表读数之比为l ∶2；若断开开关，在甲、乙两处分别接入电流表，乙处电流表读数为0.6A 。求R 1的阻值和接入电流表时R 2的电功率。

(2007徐州市).如图11所示电路，电源电压为4．5V ，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0．6A ，电压表量程为0～3V 。

求：(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围；

(2)正常工作时整个电路消耗的最大功率。

图

10

图

11

（2008徐州市）．在图6所示电路中，L 是标有“6 V 3 W ”字样的小电灯，它与定值电阻R 。和滑动变阻器R 组成串联电路，电源电压保持8 V 不变。无论变阻器滑片怎样移动，小电灯两端电压都不超过3 V ～6 V 的范围。忽略温度变化对灯丝电阻的影响，求： ①小电灯L 的阻值R L ； ②定值电阻R 。的阻值；

③当滑动变阻器阻值为最大时，定值电阻R 。消耗的电功率。

（2009江苏省）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R 1和R 2

均为电热丝．

求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min 所消耗的电能； （2）电路中R 1的阻值；

（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R 1的功率．

四、电路故障分析部分

（1）电路故障分析之一—短路

1.串联：例1：如图所示的电路中电源电压为3V ，当闭合S 后，发现其中一只灯亮，另一只灯不亮，用电压表分别测得AB 间的电压为0V ，BC 间的电压为3V ，

练1：如练1图的电路中，电源电压为6V 。当开关闭合时，只有一只灯泡发光，且电压表V 的示数为6伏。产生这一现象的原因可能是( )

A.灯L 1短路

B.灯L 2短路

C.灯L 1断路

D.灯L 2断路

2.并联：例2：如图所示，电源电压不变，闭合开关，灯L 1和L 2都正常发光，若将图中的电压表换成电流表，发生的现象是:

练2：如图所示的电路中，电源电压恒定，电阻R 1 =R 2．当闭合开关时，若发现两个电流示数相等，且均在正常值范围内，则出现的故障是（ ）

A ．R 1短路

B ．R 1开路

C ．R 2短路

D ．R 2开路

总结2：并联电路中,某条支路短路, 则整个电路都会_______，电流表和电源烧坏,灯泡不工作

（2）检测断路

例1：灯L 1和L 2串联，开关闭合两灯均不发光，经检查电路连接无误。确定只有一只灯泡出现了断路，在不拆开电路的情况下，请你从右图的器材中任选一种来分析。

注：在用导线在检测位置。

（3）电路故障分析之一—断路

1.串联：例3：如图所示的电路中，当闭合开关S 后，发现两灯均不亮，电流表的指针几乎指在“0”刻度线不动，电压表指针则有明显偏转.该电路中的故障可能是（ ）

A.电流表坏了

B.灯泡L 1的灯丝断了

C.两个灯泡都开路

D.灯泡L 2的灯丝断了 两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零．如果电路只有一处故障，则故障可能是( )

A ．电灯L 1断路

B ．电灯L 2断路

C ．电灯L 1短路

D ．电灯L 2短路

2.并联：小明在做电学实验时，按右图连接了电路，电

源电压不变，闭合开关后，灯Ｌ

1Ｌ

2

都发光，一段时间后，其

中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是（）

A．灯Ｌ

1短路 B．灯Ｌ

2

短路

C．灯Ｌ

1断路 D．灯Ｌ

2

断路

课后练习：

1.如图所示的电路中，当电键K闭合时，灯L

1、L

2

均不亮。某同学用一根导线去

查找电路的故障。他将导线先并接在灯L

1两端时发现灯L

2

亮，灯L

1

不亮，然后

并接在灯L

2

两端时发现两灯均不亮。由此可以判断 ( )

A.灯L

1断路。 B.灯L

1

短路。 C.灯L

2

断路。 D.灯L

2

短路。

2.如图所示的电路中，电源电压为6伏。当电键K闭合时，只有一只灯泡发光，且电压表V的示数为6伏。产生这一现象的原因可能是( )

A.灯L

1短路。 B.灯L

2

短路。 C.灯L

1

断路。 D.灯L

2

断路。

3.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K，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（）

A.灯L可能变亮。

B.灯L亮度可能不变。

C.电阻R可能断路。

D.电阻R可能短路。

4.如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L

1、L

2

都发光，—段时

间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表V

l 的示数变小，电压表V

2

的示数变大，

则产生这一现象的原因是 ( )

A.灯L

1断路。 B.灯L

l

短路。 C.灯L

2

断路。 D.

灯

L

2

短路。

5. 同学做电学实验，电路如图所示，开关闭合后，小灯泡发光，两

电表均有示数，在实验过程中，突然电灯熄灭、电压表示数增大、

电流表示数几乎为零。请判断出现该现象的原因可能是（）

A．灯泡被短路 B．开关被断开

C．灯丝被烧断 D．滑动变阻器被烧断

1题图2题图

3题图4题图

6．学实验中遇到断路时，常常用电压表来检测。某同学连接如图所

示的电路，电键闭合后，电灯不亮，安培表无指示。这时用伏特表

测得a、b两点间和b、c两点间的电压均为零，而a、d间和b、d

间的电压均不为零，这说明( )

A．电源接线柱接触不良。 B．开关的触片或接线柱接触不良。

C．安培表接线柱接触不良。 D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良。

7. 如图所示，某同学在闭合开关S后发现电路不能正常工作，已知电路

每次只有一个故障。则下列情况中电路故障可能是：

（1）电流表示数为0，电压表示数为电源电压，则故障原因为

__________________________________________。

（2）电流表、电压表的示数均为0，则故障原因是_________________________。（3）电流表示数正常，电压表示数为0，只有一只灯亮，则故障原因是_____________________。

体验中考：

1．（13长宁）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，灯L

1、L

2

均发光。过一会儿，

①一灯突然熄灭，另一灯仍然发光，则电路中的故障为_________，电压表V的

示数将__________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。

②两灯均不发光，且电压表V的示数大于零，则电路中的故障可能是____ _______________________________________。（填写三种可能）

2.（13闸北）在图所示的电路中，电源电压保持不变。灯L1、L2可能出现了断

路和短路故障，闭合电键S后：

①若两灯均不发光且电流表的示数为零，则二个电压表中示数一定不为零的电

表是表。

②若两灯中有一个发光、一个不发光，则三个电表中示数可能为零的电表是

表。

3.（11上海）如图所示，闭合电键S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭。若电路

中只有一处故障，且只发生在灯L或R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替

换灯L，正确的判断是 ( )

A．若灯L′亮，则灯L一定断路 B．若灯L′亮，则灯L一定短路

C．若灯L′不亮，则电阻R一定断路 D．若灯L′不亮，则电阻R一定短路

4.（13泰州）如图所示的电路，合上开关，小灯泡正常发光若将小灯泡和电流

表的位置互换，则合上开关后的现象是( )

A．小灯泡不发光B．小灯泡会烧坏 C．小灯泡仍正常发光D．电压

表和电

1题图2题图3题图4题图

5.（12乐山）如图是小明同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连

接图，当开关闭合时，灯L 1不亮，灯L 2亮，电流表的指针明显偏转，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是( )

A.L 1灯丝断了

B.L 1灯座两接线柱直接接通了

C.L 2灯丝断了

D.L 2灯座两接线柱直接接通了

6.（13潍坊）小明同学做实验时，连成了如图所示的电路．闭合开关后，

发现灯泡L 1和灯泡L 2都不亮，电压表有示数，产生这一现象的原因可能是( )

A ．L 1断路，L 2断路

B ．L 1断路，L 2短路

C ．L 1短路，L 2断路

D ．L 1短路，L 2短路 7.（12长沙）如图所示，小灯泡L l 和L 2规格相同，当开关S 闭合时，两灯均发光，电流表A 和A 2比较， 的示数较大。经过一时间后有一盏灯熄灭，电流表A 的示数变小，且滑片P 无论怎样滑动，电流表A 的示数都不再发生变化，由此可判断，灯 已烧坏。