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- 2021-05-11 发布
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动态电路及电路故障分析专题
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。
图4
图3
图2
图1
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( )
(A)电流表示数变大,灯变暗。 (B)电流表示数变小,灯变亮。
图5
(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。
图6
(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。
图7
针对练习
(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
图8
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
图9
(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
图10
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。
图11
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”)。
电路故障部分判断
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。
图15
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。
图12
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。
图13
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:______________________________。
图14
(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。
图16
(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。
图17
四、检测练习
图18
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。
图19
3. 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。
图20
4. 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。
图21
5. 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。
图22
6. 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。
图24
图23
7. 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”)。
8.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2W B、等于2W C、小于2W D、无法确定
V2
V1
L2
L1
S
图甲
0
5
10
15
V
0
1
2
3
图乙
9. 小明按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,造成这一现象的原因是
A.可能L1开路
B.可能L2短路
C.可能 V1和V2所选量程不相同,L1短路
D.可能 V1和V2所选量程不相同,电路各处完好
图4
L1
L2
10、如图4是小文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L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有读数.则故障原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路
C.L2断路 D.L2短路
L1
L2
S
11、如图所示,将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现L1亮,L2不亮。对此有下列几种猜想,其中可能的是( )
① L2灯丝断了,灯座未短路
② 灯泡L2的电阻太小
③ 灯泡L2两端电压较大
④ 通过灯泡L1、L2电流不等
⑤ 灯泡L2的灯座被短路
⑥ 灯泡L1、L2的额定功率不同
A.① B.①③⑥ C.③④ D.②⑤⑥
12、在生活中不难发现,晚上7-9点,使用用电器增多,家中的电灯要暗些,到了夜间11点以后,使用的用电器减少,电灯又会变得亮一些。现有电池组一个、用来表示家用电器的小灯泡两只、用来表示输电线的电阻的1Ω电阻一个、开关1只、导线若干,设计一个能够模拟上述变化过程的电路,要求画出电路图,并说明上述过程。
电路故障专题训练
L1
L2
S
1.如图,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去检查故障。他将导线先并接在灯L1两端时,发现灯L2亮,灯L1两端时,,然后并接在灯L2两端时,发现两灯均不亮。由此判断( )
A.灯L1开路 B.灯L1短路
A
V
L1
L2
S
C.灯L2开路 D.灯L2短路
2.如图,电源电压不变。闭合电键S ,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数不变,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路
C.灯L1开路 D.灯L2开路
3、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
4、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,造成这种现象的原因是__________;如发现L1、L2均不亮,用电压表测得AB间的电压为0V,BC间的电压为3V,造成这种现象的原因是_________
5、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____
6、(江苏宿迁)如图是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
C.b、L2、c之间断路 D.c与电源负极之间断路
7、(黑龙江)小明在做电学实验时,按右下图连接一个电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1L2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L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
8、(太原)在如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1 =R2.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.R1短路 B.R1开路 C.R2短路 D.R2开路
9、(05南京市)如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,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L1断路 B.电灯L2断路 C.电灯L1短路 D.电灯L2短路
10、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。
11、如图为两个灯泡组成的串联电路,电源电压为6伏特.闭合开关S后两灯均不发光,用一只理想电压表测量电路中ab间电压为0;bc间电压为6伏特,则电路中的故障可能为( )
A. L1短路且L2断路 B.L1和L2均断路 C. L1断路且L2短路 D.只有L2断路
12.在图a所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图b所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V
C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V.
13.(2008.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L1不亮,灯L2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、L1灯丝断了 B、L1灯座两接线柱直接接通了
C、L2灯丝断了 D、L2灯座两接线柱直接接通了
14.(2008.威海)在如图3所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针几乎指在零刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中的故障可能是 ( )
A.灯泡L2短路 B.灯泡L2断路
C.灯泡L1断路 D.两个灯泡都断路
15.(2008.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L1和灯泡L2都不亮,电压表有示数,产生这一现象的原因可能是
A.L1断路,L2断路 B.L1断路,L2短路
C.L1短路,L2断路 D.L1短路,L2短路
16.(2008.上海)如图,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
V
L1
L2
S
A
17.(2008.连云港)如图所示,当开关S闭合后,两只灯泡均发光,两表均有示数。过一段时间后,发现电压表示数变为0,电流表示数增大。经检查除小灯泡外 , 其余器材的连接良好,造成这种情况的原因可能是
A.灯L1断路 B.灯L2短路
C.灯L1短路 D.灯L1、L2均断路
18.(2008.桂林)如图9所示,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯也不亮;接触c、d两点时,两灯都亮。对此,下列判断中正确的是( )
A.灯L1 断路 B.灯L2断路
C.开关S断路 D.灯L2短路
19.某同学用电流表测串联电路的电流时,闭合开关后,发现电流表指针来回摆动,灯泡时亮时暗,则可能发生的故障原因是( )
A.导线开路 B.开关断开
C.灯泡与灯座接触不良 D.电流表损坏
20.如图所示电路中,当开关S闭合后,灯泡L1、L2均不发光,这时,用电压表测得B、C两点间的电压UBC=0,C、D两点间的电压UCD=4.5V,A、D两点间电压UAD=4.5V,由此可判断( )
A.L1短路 B.L2短路
0
5
10
15
V
0
1
2
3
V2
V1
L2
L1
S
图甲
图乙
图3
C.L1断路 D.L2断路
21.小明按如图3甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图3乙所示,造成这一现象的原因是 ( )
A.可能L1开路
B.可能L2短路
C.可能 V1和V2所选量程不相同,L1短路
D.可能 V1和V2所选量程不相同,电路各处完好
22.如图所示,R为定值电阻,电源电压不变,当滑动变阻器R'的滑片向右滑动时,电压表V1测的是 的电压,其示数将__________;电压表V2测的是 的电压,其示数将________;电流表A的示数 ___.(填"变大","不变"或"变小")
23..如图所示的电路中,电源电压U=6v不变,灯泡电阻R=10殴不变,滑动变阻哭器的最大阻值为20殴,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P在最下端时,则电流表的示数为 ,电压表示数为 ;当滑片P在最下端时,则电流表的示数为 ,电压表示数为 。当开关S断开时电流表示数为 ,电压表示数为 。
24.(2008苏州)为研究灯泡的发光情况,小明设计了如图所示的电路进行实验.电路中两个灯泡规格相同(额定电压均为1.5V)、电源电压恒为3V,实验时,当开关闭合后,两灯泡发光.一段时间后,两灯泡突然熄灭,但电压表仍有示数:经检查,除灯泡外
其余器材的连接良好.
请简述造成这种情况的可能原因。(写出两种,并在每种原因中说明两灯的具体情况)
原因一: .
原因二: .
25.如图2所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,电线
燃烧起来,甲产生的原因是___________________。
乙产生的原因是___________________________。
图3
26.(宜昌市)如图3是小明同学探究小灯泡电阻时连接的实验电路,选用的小灯泡上标有2.5V字样. (8分)
(1)闭合开关前,发现电路中有两个元件连接错误,请指出(在错的连线上打×)
(2)实验时,先将电压表的读数调节到___ V,再逐渐 ___- 电压(填升高或降低),测出灯泡在不同亮度时的电阻.通过分析计算结果,发现每次测量的电阻都不同,这是因为灯丝的亮度不同时,灯丝的_____ 也不同.
动态电路电表变化专练
1、图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲:U乙=3:2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:I乙为( )
A. 2:1 B. 3:1 C. 2:3 D. 1:3
2、如图14所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列判断正确的是( )
A.三只电表的示数都变大
B.三只电表的示数都变小
C.电表A1的示数变小,电表V、A2的示数都不变
D.电表A1、A2的示数都变小,电表V的示数不变
3、如图11所示的电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器,当变阻器的滑片P由中点c向b端滑动时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电压表的示数不变,电流表的示数变大
C.电压表的与电流表的比值将变小
D.电压表的示数不变,电流表的示数变小
4、在图5所示的电路中,滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数不变,电压表的示数变大
5、如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R:的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
6、如图所示的电路中.电源电压不变,R为定值电阻,当开关S闭合后,滑片P从右端向左端移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数逐渐变小 B.电压表示数不变
C.电压表示效变大 D.电压表示数变小
7、如图7所示.当滑片向左移动时,则( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
8、如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列说法错误的是( )
A.灯池L的亮度不变 B.电流表A1示数变大
C.电流表A2示数变小 D.电压表V示不变9
9、如图4所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中( )
A.电压表V1示数变大,v2示数变大,电流表A的示数变大
B.电压表V1示数不变,V2示数变大,电流表A的示数变小
C.电压表V1示数不变,V2示数变小,电流表A的示数变大
D.电压表V1示数变小,V2示数变大,电流表A的示数变小
10、小明同学在物理实践活动中,设计了图5所示的四种用电流表或电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R/是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力增大,电表示数增大,这个电路是( )
11如图8,甲乙两灯泡连接在电路中(R甲>R乙),①②③可能是电流表或电压表。则( )
A. 如果①②是电流表,③是电压表,则甲灯比乙灯亮
B. 如果①②是电压表,③是电流表,则乙灯比甲灯亮
C. 如果①③是电压表,②是电流表,则甲灯比乙灯 暗
D. 如果①③是电流表,②是电压表,则乙灯比甲灯亮
12、如图4所示的电路中,当S闭合后,电压表 的示数为4伏,电压表 的示数为6伏,电流表A的示数为1安,且将 和 对换位置后,电流表、电压表示数均不变,则电源电压为__________伏。
13、图所示的电路中,电源电压恒定,当滑动变阻器的滑动触头P向D端移动时,电流表的示数__________,电压表的示数____________(填“变大”、“变小”或“不变”).
14、某同学在做“用电流表测电流”的实验中,所用电路如图8甲所示,按电路图正确连接电路并接通开关S后,电流表A1、A2的计数如图乙,则A1读数是_____A;A2的读数是_____A。
15.如图所示,是用电流表A、单刀双掷开关S、电阻箱R'和已知电阻Ro来测量未知电阻Rx阻值的电路图现将开关S拨到a,此时电流表的示数为I;再将开关S拨到b,调节电阻箱R'的阻值。当电流表的示数为0.5I时,电阻箱的阻值为R,则被测电阻Rx的阻值为( )
A. B.R C. D.
16.如图所示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6V变化到2V,同时观察到电流表的示数从0.5A变化到1A.定值电阻阻值和电源电压分别为( )
A.4W、8V B.6W、12V
C.8W、10V D.16W、10V