动态电路和电路故障分析

动态电路和电路故障分析串、并联电路的判断方法

㈠定义法：根据串联电路、并联电路的定义来识别㈡电流路径法：串联电路的电流路径只有一条，并联电路的电流路径有两条或两条以上（最常用的方法）㈢拆除法：串联电路各用电器相互影响，并联电路各用电器互不影响（识别较难电路）㈣节点法：不论导线有多长，只要中间没有电源和用电器，导线两端点均可以看成一个点，从而找出各用电器两端点的公共点（识别不规范电路）㈤去表法：当电路中接入电流表和电压表后，有时会使电路变得复杂难辨。由于电流表的内阻很小，接入电路中可视作导线;由于电压表的内阻很大，接入电路中可视作开路。去掉电流表，用导线代替它接入电路，去掉电压表，使所在电路开路。这两种去掉电表的方法都不会改变电路结构。这样可简化电路。（六）由于在初中阶段多个用电器的连接不涉及混联，因而对于初中生来说，电路连接的最终结果只能是电路两种基本连接方式──串联和并联之一。（七）由于电路图画法的多样性，也造成学生不习惯而难以辨认，此时只须将原电路图整理改画成常见的标准形式，透过现象看本质动态电路分析方法：确定电路的联接方式：电压表相当于断开的电路，电流表相当于导线。确定各表测量对象：电压表只抱一个，电流表和谁串联。电阻的变化情况：变阻器滑片的移动以及断开（或闭合）电键，注意局部短路的情况。各表的变化情况：在并联中，电压表示数不变，测定值电阻的电流表示数不变；测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反；测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同。在串联电路中，电流表与电阻的变化相反，测定值电阻的电压表与电流表变化相同，测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同。记忆方法动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电；串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升；并联电阻在增大，电压示数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑,

定值电流不变化，反向思考靠大家。一、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1．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向右移动时，请你判断A表和V表的变化。分析：图（1）[变式训练题]参考上图，在伏安法测电阻的实验中，若由于各种原因，电压表改接在滑动变阻器的两端，当滑片P向左移动时，请判断A表和V表的变化。扩展：根据串联电路的特点，滑动变阻器R2两端的电压U2将↑。推论：如果滑动变阻器R2足够大，当滑片P向右一直滑动时，电阻将不断增大，那么U2将不断增大，U1将不断减小，I将不断减小。假设R2无限大，这时U2将增大到电源电压，U1将变为0，I也将变为0，这时的电路就相当于断路。这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。[例2]如图2，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。图（2）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电键或干脆拿掉。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，滑动变阻器接成了定值电阻，所以A表示数不变。电压表在本电路中，是测量R1和R2部分电阻之和的电压，当滑片P向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据分压原理：V表示数减小。[变式训练题]如图3，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化

图（3）[例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。图（4）D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R的阻值变大，小灯的电阻RL大小不变（注意：在初中阶段，灯的电阻由于温度的变化引起的变化往忽略不计），因此总电阻变大，电流小，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，小灯的功率P=UI也将变小，所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。[变式训练题]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（5）A2．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6，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V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。图6[变式训练题]如图7，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？图（7）电阻增大,电压不变,A1减小,A2减小二、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”)。图（8）变大变大[变式训练题]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“大”)。

图（9）串变小2．并联电路中开关的断开或闭合引起的变化[例6]

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”)。图（10）并不变减小分析：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。电流表是串联在灯L1的支路中的，所以电键断开时电流表的示数从有读数到0，应该选填“变小”。电压表是测量电源压，而且不受电键控制，所以示数“不变”。[变式训练题]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”)。图（11）并变小变小三、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12中，当开关K闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为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：_____________________。图（12）小灯L2短路；小灯L1断路。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。图（12）[变式训练题]在如图13所示的电路中，电源电压等于6伏，合上开关后电压表示数为6伏。经分析得出，电路中可能发生的情况是___________________________。图（13）小灯泡短路或R断路[例8]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。图(14)C[变式训练题]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。图(15)C[例9]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(16)B分析：属于电路故障分析题。“—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，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。图(16)

练习：1.在如图17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17D2.在图18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18A3.图19所示的电路中，电源电压为6伏。当开关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L1短路。(B)灯L2短路。

(C)灯L1断路。(D)灯L2断路。图19B4.如图20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20A5.如图21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”)。

图21不变6.在电路中，发生了如图22