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;3.会判断两种基本的电路故障(断路和短路)。
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。
(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()(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,A1表.A2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。
(5).如图7,当滑片P向右移动时,A1表.A2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R1与R2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”)。
(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__________(选填“增大”.“不变”或“减小”)。
针对练习(7).在图11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__________(选填“增大”.“不变”或“减小”)。
电路故障部分一.断路的判断1.如果电路中用电器不工作(常是灯不亮),且电路中无电流,则电路断路。
2.具体到那一部分断路,有两种判断方式:①把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压)处断路(电源除外);②把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,则当时与电流表并联的部分断开了。
例五.在图15所示的电路中,电源电压不变。
闭合开关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。
二.短路的判断1.串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分短路。
2.把电压表分别和各部分并联,导线部分的电压为零表示导线正常,如某一用电器两端的电压为零,则此用电器短路。
例六.在图12中,当开关 K闭合后,两只小灯泡发光,电压表示数为4V。
过了2min,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.小灯泡L2短路;3.小灯泡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:小灯泡L2短路;小灯泡L1断路。
针对练习(8).在如图13所示的电路中,电源电压等于6V,合上开关后电压表示数为6V。
经分析得出,电路中可能发生的情况是:______________________________。
(9).在如图14所示的电路中,电源电压不变。
闭合开关K后,灯L1.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,则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。
(10).在图16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V2的示数变大,则产生这一现象的原因是 ( )(A)灯L1断路。
(B)灯L l短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
四.检测练习1.图17中,A.B.C.D是滑动变阻器的四个接线柱。
若将A.C分别与图中电路的导线头M.N相连接,闭合开关后,当滑动片P向右移动时,电流表的示数将______(填“变大”.“不变”或“变小”);若将D与N相连接,接线柱______与M相连接,则闭合开关后,滑动片P向左移动时,电压表的示数增大。
2.在如图18所示的电路图中,当开关K闭合时()A.整个电路发生短路。
B.电流表示数变小。
C.电流表示数不变化。
D.电流表示数变大。
在图19所示的电路中,当开关K闭合时,灯L1.L2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L1两端时发现灯L2亮,灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。
由此可以判断 ( )(A)灯L1断路。
(B)灯L1短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
3.如图20所示,电阻R1的阻值为20欧,R2为40欧,当开关K断开时,电流表A的示数为0.1A,则电源电压为______V。
若开关K闭合时,电流表A的示数为______A。
4.在图21所示的电路中,电源电压为6V。
当开关K闭合时,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6V。
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。
5.如图22所示,当滑片P向右移动时 ( )(A)电流表A示数不变,电压表V示数不变。
(B)电流表A示数不变,电压表V示数变大。
(C)电流表A示数变小,电压表V示数变大。
(D)电流表A示数变小,电压表V示数不变。
6.如图23所示,闭合开关K,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将________(选填“变小”.“不变”或“变大”)。
7.如图24所示电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“6V,3W”的小灯泡L刚好正常发光;若保持R不变,将L换成另一只标有“6V,2W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡消耗的实际功率为()A.大于2WB.等于2WC.小于2WD.无法确定确定电表:1.如图,电路连接没有错误,闭合开关S后,甲、乙电表均有读数,则下列判断正确的是:A 甲是电压表、乙是电流表B 甲、乙都是电压表C 甲、乙都是电流表D 甲是电流表、乙是电压表2.图中两灯正常发光,判断甲、乙、丙、丁分别是什么表,把表的符号填在图中:计算题:1.如图所示,设电源电压保持不变,R0=10Ω。
当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点C时,电流表的示数为0.3A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2A.则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为多少?2.如图所示,电源电压保持不变。
当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为O.8A。
则电阻R1与R2的比值为?3.如图5所示的电路中,电流表使用0.6A量程,电压表使用15V量程,电源电压为36V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2接入电路的电阻是24Ω时,电流表的示数是0.5A,现通过调节R2来改变通过R1的电流,但必须保证电流表不超过其量程,问:(1)R1的阻值是多大?(2)R2接入电路的阻值最小不能小于多少?(3)R2取最小值时,电压表的读数是多大?4.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示.迎风板与一压敏电阻R2连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向.压敏电阻的阻值随风力的变化而变化.已知电源电压恒为 4.5V,定值电阻R=1.0Ω压敏电阻Rx与迎风板承受风力F的关系如图乙所示.(1)若在电路中接入一电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在图中适当位置画出电压表.(2)无风时,求电压表的示数和定值电阻消耗的电功率;(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力.。