初三物理电路故障及动态电路专题学生用.docx
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初三物理电路故障及动态电路专题学生用
一、电路故障
知识点一:
根据电路图讨论分析(说明:
假设电路中只有一处故障。
)
1.串联电路
如图:
①若电路某处断路,L1和L2会怎样?
②若L1短路,L1和L2会怎样?
③同理,将L2短路呢?
症状
病因
串
联
两灯都灭
一亮一灭
2.并联电路
如图:
①若干路断路,则L1和L2会怎样?
②若L1支路断路,则L1和L2会怎样?
同理L2支路断路呢?
③若L1短路,则L1和L2会怎样?
同理,将L2短路呢?
症状
病因
并
联
两灯都灭
一亮一灭
3.含表电路
①如图1,若L断开时,A表有示数吗?
②如图2,此时A表被_____________,所以A表_________示数,L_______发光?
症状
病因
电流表
无示数
若电流表有示数,说明电路中有电流。
若电流表示数过大,可能是电源短路。
③如图3,若电路ac或bd间有断路时,V表____示数?
若cd间的L断开时,V表_____示数?
④如图4所示,此时V表被________,所以V表_________示数,L_______发光?
⑤如图5所示,此时V表与L_______联,灯亮吗?
V表有示数吗?
症状
病因
电
压
表
无示数
有示数
示数为
电源电压
(2)总结规律
症状
病因
串
联
两灯都灭
一亮一灭
并
联
两灯都灭
一亮一灭
电
流
表
无示数
电
压
表
无示数
有示数
示数为
电源电压
(3)例题(故障只有一处)
1.如图所示电路中:
(1)若L1断路,则L2____,电流表____示数,电压表____示数。
(2)若L2断路,则L1____,电流表____示数,电压表____示数。
(3)若L1短路,则L2____,电流表____示数,电压表____示数。
(4)若L2短路,则L1____,电流表____示数,电压表____示数。
2.如图:
开关闭合后,两灯均不亮,为了检查故障,用电压表检查,测量后发现:
。
则故障为_____。
A.AB间断路B.BC间断路
C.BC间短路D.CD间断路
知识二:
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1]在图中,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:
_____________________。
[变式训练题]在如图所示的电路中,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:
______________________________。
[例2]在如图所示的电路中,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
[变式训练题]如图:
闭合开关后,只有一盏灯亮,两表读数相同,则可知()
A.L1断路B.L1短路C.L2断路D.L2短路
[例3]在图所示的电路中,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
[变式训练题]在图所示的电路中,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、电路动态变化
1、串联电路中的动态变化:
[例1]如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
分析方法:
1.先判断电流表、电压表所测的对象;
2.根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R总=R1+R2,判断总电阻变化情况;
3.根据I总=U总/R总,判断电流的变化情况;
4.先根据U1=I1R1判断定值电阻(小灯泡)两端电压的变化情况;
5.最后根据串联电路电压特点U总=U1+U2,判断滑动变阻器两端的电压变化情况。
[例2]如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化,电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例3]如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化,电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例4]如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化,电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例5]如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化,电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例6]如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化,电流表的示数_______;电压表的示数________。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
2、并联电路中的动态变化:
[例1]如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表A1的示数;电流表A2的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
分析方法:
在并联电路中分析电表示数变化时,由于并联电路各支路两端的电压和电源电压相等,所以应先考虑电压表的示数不变。
又因为并联电路各支路相互独立,互不影响,可根据欧姆定律分别判断各支路中电流的变化,再根据I总=I1+I2分析得出干路中电流的变化,关键之处要分清电表所测的对象。
[例2]如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例3]如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例4]如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表A1的示数;电流表A2的示数;电流表A3的示数;电压表V1的示数;电压表V2的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例5]如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表A1的示数;电流表A2的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
[例6]如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表A1的示数;电流表A2的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
三、动态电路计算
——替换电阻专题
[例1]在图1所示的电路中,电源电压为12伏且不变,滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
现有阻值为4欧和16欧的两个定值电阻,现设想从中选择一个替换电阻R1。
要求:
闭合电键,在不更换电表量程的情况下,移动滑动变阻器滑片P,使两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
请通过计算说明应选用阻值为的电阻代替电阻R1。
[例2]在图2所示的电路中,电源电压为12伏且不变,R1是阻值为5欧的定值电阻,滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
现从标有“5Ω1.5A”和“20Ω2A”的滑动变阻器中选择一个来替换R2。
要求:
选择适当的量程,闭合电键后,在不更换电表量程的情况下,移动滑动变阻器滑片P,使两电表的指针都能达到满刻度处,且电路能正常工作。
替换后是否能满足要求,若不能,请说明理由;若能,请通过计算说明选用的滑动变阻器。
[例3]在图3所示的电路中,电源电压为18伏且不变,滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
现有阻值为4欧、16欧和26欧的三个定值电阻,现设想从中选择合适的电阻替换电阻R1。
要求:
闭合电键,在不更换电表量程的情况下,移动滑动变阻器滑片P,使两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
(1)请通过计算说明应选用阻值为的电阻代替电阻R1。
(2)满足上述要求时,电流表示数的变化范围。
(3)满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围。
[例4]在图4所示的电路中,电源电压为18伏且不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键S,现有三个定值电阻,分别为A(40欧)、B(20欧)、C(10欧)的,请从中选择一个来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。
要求:
在移动滑动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,
且电路能正常工作。
(1)应选用电阻(选填字母)代替电阻R1。
(2)满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围。
(3)满足上述要求时,定值电阻R1可能的取值范围。
课后精练
1.在图所示的电路中,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L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
2.在图所示的电路中,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,开关闭合后,发现电压表的指针不动,不可能出现的故障是()
A.L1灯丝断了B.L2灯丝断了C.L2短路D.电压表出现断路
4.如图,开关闭合后两灯均不亮,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则下列说法正确的是()
A.电压表断路B.电流表断路C.灯L1断路D.灯L2断路
第1题第2题第3题第4题
5.如图,开关闭合后发生的现象是()
A.灯不亮,电流表烧坏B.灯不亮,电流表无明显偏转
C.灯亮,电压表有示数D.灯亮,电流表.电压表都有示数
6.如图所示,当闭合开关时,L1亮,L2不亮,A和V均有示数,故障的原因可能是()
A.L1短路B.L2短路 C.L1断路D.L2断路
7.如图所示电路中,当接通开关S后,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,则故障可能是()
A.L1的灯丝断了B.L2的灯丝断了C.L1的接线短路D.L2的接线短路
8.如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S后,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,产生这现象的原因是()
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
第5题第6题第7题第8题
9.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数将,电压表V与电压表V2示数的差值跟电流表A示数的比值(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
10.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S后,当滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中,电压表V2的示数将______,电压表V1与电流表A的示数的比值将_________。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
11.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器R1的滑片P向右移动时,电流表A2的示数I2将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);若电流表A1示数的变化量为ΔI1,电流表A2示数的变化量为ΔI2,则ΔI1________ΔI2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
12.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
当电键S由断开到闭合时,电压表V示数将_____________。
闭合电键后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表A1与电流表A示数变化量的比值将____________。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
13.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V的示数将___________(选填“变小”、“不变”或“变大”),电流表A1的变化值__________电流表A的变化值。
(选填“大于”、“等于”或“小于”)
14.在图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S,当滑片P向右移时,电压表V的示数将______________(选填“变大”、“不变”或“变小”),电流表A1示数的变化量△I1和电流表A示数的变化量△I之比值_____________(选填“大于1”、“等于1”或“小于1”)。
15.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1的示数将,电流表A与电流表A2示数的差值跟电压表V示数的比值__________(均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
16.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数将___________,电压表V与电压表V1示数的差值跟电压表V1示数的比值___________。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
17.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表A1的示数将______(选填“不变”、“变小”、“变大”),电流表A与电流表A1示数的差值跟电流表A示数的比值_____(选填“不变”、“变小”、“变大”)。
18.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V的示数将___________,电流表A1与电流表A2示数的比值将________。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
19.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,Rl为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合电键S后,若将滑动变阻器滑片P自b向a端移动,则电流表A的示数将(选填:
“变大”、“变小”或“不变”),电压表V2的示数变化值与电压表V1的示数变化值的比值将(选填“小于1”、“等于1”或“大于1”)。
20.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
电键S由断开到闭合,电压表V的示数将______(选填“变小”、“不变”或“变大”),电流表A1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值________(选填“小于1”、“等于1”或“大于1”)。
21.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电键S、S2闭合。
当电键S2由闭合到断开时,电流表A1的示数将_______,电压表V与电流表A示数的比值将________。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
22.在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表V的示数将,电流表A与电流表A1示数的比值将(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
23.在图5所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,移动滑动变阻器的滑片P。
判断:
(1)
电表示数会发生变化的有(选填“A”、“V1”、“V2”);
(2)当滑片P向右移动时,电流表A的示数将,电压表V1的示数将,电压表V2的示数将(均选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)当滑片P在最左端时,示数处于最大值的电表是,处于最小值的电表是;当滑片P在最右端时,示数处于最大值的电表是,处于最小值的电表是。
(均选填“A”、“V1”、“V2”)
24.在图6所示的电路中,电源电压为16伏且不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样。
现有阻值为4欧和25欧的两个定值电阻,现设想从中选择替换电阻R1。
要求:
闭合电键,在不更换电表量程的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,使三电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
(1)请通过计算说明应选用阻值为的电阻替换电阻R1;
(2)满足上述条件时,变阻器R2连入电路的阻值范围。
25.在图7所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样。
闭合电键S,电压表V1的示数为10伏,电压表V2的示数为6伏。
请用定值电阻来替换R1,并选择合适的电表量程。
要求:
在不更换电表量程的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值:
。
第二,满足上述条件时,电流表示数的最小值(写明理由)。
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