電路動態分析和電路故障分析一、滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化1串聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化例1如圖1，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當滑片P向左移動時，請你判斷A表和V表的變化。分析：P左移R2變小R變小I變大A表變大。R1不變IR1變大U1變大V表變大。 圖1 圖2 圖3例2如圖2，當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。分析：這是一個串聯電路。而且發現滑動變阻器的滑片已經懸空，滑動變阻器接成了定值電阻，所以A表示數不變。電壓表在本電路中，是測量R1和R2部分電阻之和的電壓，當滑片P向左移動時，被跨接在電壓表內的電阻隨著變小，V表示數減小。例3如圖3，當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。分析：電壓表在本電路中，是測量總電壓，當滑片P向左移動時，V表示數不變。但是由于R2因此A表。例4在如圖4所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時 （ ）(A)安培表示數變大，燈變暗。 (B)安培表示數變小，燈變亮。(C)伏特表示數不變，燈變亮。 (D)伏特表示數不變，燈變暗。分析：電壓表直接測量電源電壓，因此當滑動變阻器的滑動片P向右移動時，電壓表的示數將不會變化；而電阻R的阻值變大，因此總電阻變大，電流變小，所以電流表示數變小。小燈兩端的電壓也將變小，小燈的功率P=ULI也將變小，所以小燈的發光將變暗。本題正確答案為D。例5 在如圖5所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時（ ）(A)伏特表示數變大，燈變暗。 (B)伏特表示數變小，燈變亮。(C)安培表示數變小，燈變亮。 (D)安培表示數不變，燈變暗。分析：當滑動變阻器的滑動片P向右移動時，電阻R的阻值變大，因此總電阻變大，電流變小，所以電流表示數變小。小燈兩端的電壓也將變小，小燈的功率P=ULI也將變小，所以小燈的發光將變暗。電壓表直接測量電阻R的電壓，因此電壓表的示數變大；本題正確答案為A。 圖4 圖5 圖6 圖72并聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化例6如圖6，當滑片P向右移動時，A1表、A2表和V表將如何變化？分析：并聯電路各支路兩端電壓相等，等于電源電壓，故電壓表V示數不變。滑片P右移，R2變大，兩端電壓不變，故電流變小，所以電流表A1示數變小，干路中電流也隨之變小，所以A2示數也會變小。例7 如圖7，當滑片P向右移動時，A1表、A2表和V表將如何變化？分析：并聯電路各支路兩端電壓相等，等于電源電壓，故電壓表V示數不變。由于并聯電路各支路獨立工作，互不干擾，滑動變阻器滑片P向右移動時，對R1這條支路沒有影響，所以電流表A1示數不變。滑片P右移，R2變大，兩端電壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小，所以A2示數也變小。二、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化1串聯電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化例8在如圖8所示的電路中，將電鍵K閉合，則安培表的示數將_，伏特表的示數將_(均填“變大”、“變小”或“不變”)。分析：在電鍵尚未閉合前，兩個電阻組成串聯電路。電壓表測量R1兩端的電壓，電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電壓表變成測量電源兩端的電壓了，因此電壓表的示數將變大。在電鍵尚未閉合前，電流表測量的是串聯電路的電流值，由于此時電阻較大，故電流較小；電鍵K閉合后，電阻R2被局部短路，電路中的電阻只有R1了，因此電流表的示數將變大。例9在如圖9所示的電路中，當電鍵K斷開時，電阻R1與R2是_聯連接的。電鍵K閉合時，電壓表的示數將_(選填“變小”、“不變”或“變大”)。 分析：在電鍵尚未閉合前，兩個電阻組成串聯電路。電壓表測量R1兩端的電壓，電鍵K閉合后，電阻R1被局部短路，電壓表變成測量導線的電壓了，因此電壓表的示數將變小。 圖8 圖9 圖102并聯電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化例10 在圖10中，燈泡L1和燈泡L2是_聯連接的。當電鍵K斷開時，電壓表的示數將_；電流表的示數將_(選填“增大”、“不變”或“減小”)。分析：將電壓表拿去，就容易看出這個電路是并聯電路。電流表是串聯在小燈L1的支路中的，所以電鍵閉合時，電流表的示數從0變到有讀數，應該選填“增大”。電壓表始終測量電源電壓，而且不受電鍵控制，所以示數不變。例11 在圖11中，燈泡L1和燈泡L2是_聯連接的。當電鍵K斷開時，電壓表的示數將_；電流表A1的示數將_，電流表A2的示數將_ (選填“增大”、“不變”或“減小”)。分析：這個電路是并聯電路。電流表是串聯在小燈L1的支路中的，由于并聯電路各支路獨立工作，互不干擾，所以電鍵閉合時，對L1這條支路沒有影響，所以電流表A1示數不變。電鍵閉合時，L2的電流從0變到有，故電流變大，干路中電流也隨之變大，所以A2示數也會變大。電壓表始終測量電源電壓，而且不受電鍵控制，所以示數不變。 圖11 圖12 圖13三、電路的故障引起電路中電學物理量的變化及故障原因分析例12在圖12中，當電鍵 K閉合后，兩只小燈泡發光，電壓表示數為4伏。過了2分鐘，電壓表示數為0，經檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請分析造成這種情況的原因可能有：_。分析：電壓表示數為0，其原因有三：1.電壓表沒有接好或電壓表損壞；2.小燈L2短路；3.小燈L1斷路。起先，電壓表有示數，說明不存在原因1的情況。那么還有兩種情況都是可能的。答案為：小燈L2短路；小燈L1斷路。例13 在如圖13所示的電路中，電源電壓等于6伏，合上電鍵后電壓表示數為6伏。經分析得出，電路中可能發生的情況是：_。分析：電壓表示數為電源電壓，其原因有兩種：小燈L短路；電阻R斷路。例14 在如圖14所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K后，燈L1、L2都發光。一段時間后，其中一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數都不變，則產生這一現象的原因可能是（ ）(A)燈L1短路。 (B)燈L2短路。 (C)燈L1斷路。 (D)燈L2斷路。分析：這是一個并聯電路。小燈L2短路，會導致電壓表示數變小、電流表示數變大，且導致兩燈都不亮；小燈L1短路，也會導致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會導致電流表示數變0；一燈熄滅而電表示數都不變，只有小燈L1發生斷路時才有此可能。本題正確答案為C。例15在圖15所示的電路中,電源電壓不變。閉合電鍵K，電路正常工作。一段時間后，發現其中一個電壓表示數變大，則 （ ） (A)燈L可能變亮。(B)燈L亮度可能不變。(C)電阻R可能斷路。(D)電阻R可能短路。分析：這是一個串聯電路。V1測電源電壓，不變，R斷路或小燈L短路，會導致電壓表V2示數變大、且都導致燈都不亮。本題正確答案為C。 圖14 圖15 圖16例16 在圖16所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵K后，燈L1、L2都發光，段時間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vl的示數變小，電壓表V2的示數變大，則原因是 ( )(A)燈L1斷路。 (B)燈Ll短路。(C)燈L2斷路。 (D)燈L2短路。分析：屬于電路故障分析題。“段時間后，其中的一盞燈突然變亮”排除了電路出現斷路的情況，那么，故障現象只有發生短路了。電壓表V2的示數變大，是小燈變亮的原因，一定是小燈L2突然變亮；電壓表Vl的示數變小說明小燈L1發生了短路。本題正確答案為B。專題練習1. 圖17中，A、B、C、D是滑動變阻器的四個接線柱。若將A、C分別與圖中電路的導線頭M、N相連接，閉合電鍵后，當滑動片P向右移動時，安培表的示數將_(填“變大”、“不變”或“變小”)；若將D與N相連接，接線柱_與M相連接，則閉合電鍵后，滑動片P向左移動時，伏特表的示數增大。 圖17 圖18 圖192. 在如圖18所示的電路圖中，當電鍵K閉合時 （ ）(A) 整個電路發生短路。(B)電流表示數變小。(C)電流表示數不變化。(D)電流表示數變大。3. 在圖19所示的電路中，當電鍵K閉合時，燈L1、L2均不亮。某同學用一根導線去查找電路的故障。他將導線先并接在燈L1兩端時發現燈L2亮，燈L1不亮，然后并接在燈L2兩端時發現兩燈均不亮。由此可以判斷 ( ) (A)燈L1斷路。 (B)燈L1短路。 (C)燈L2斷路。 (D)燈L2短路。4. 如圖20所示，電阻R1的阻值為20歐，R2為40歐，當電鍵K斷開時，電流表A的示數為0.1安，則電源電壓為_伏。若電鍵K閉合時，電流表A的示數為_安。 圖20 圖21 圖225. 在圖21所示的電路中，電源電壓為6伏。當電鍵K閉合時，只有一只燈泡發光，且電壓表V的示數為6伏。產生這一現象的原因可能是 ( )(A)燈L1短路。 (B)燈L2短路。 (C)燈L1斷路。 (D)燈L2斷路。6. 如圖22所示，當滑片P向右移動時 ( )(A)電流表A示數不變，電壓表V示數不變。 (B)電流表A示數不變，電壓表V示數變大。(C)電流表A示數變小，電壓表V示數變大。(D)電流表A示數變小，電壓表V示數不變。7. 如圖23所示，閉合電鍵K，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表A的示數將_(選填“變小”、“不變”或“變大”)。 圖23 圖248. 在電路中，發生了如圖24所示的現象，已知電路中只有一處故障，且除兩個燈泡外其余部分均完好，現有導線、電壓表、電流表，在不拆開電路的情況下，請挑選合適的器材判斷電路的故障，寫出兩種判斷方法，包括所用器材、觀察到的現象和結論：_。8如圖25所示電路中，電源電壓保持不變，R為定值電阻，當開關閉合時，標有“6V，3W”的小燈泡L剛好正常發光；若保持R不變，將L換成另一只標有“6V，2W”的小燈泡，閉合開關后，小燈泡消耗的實際功率為（ ）051015V0123圖乙A、大于2W B、等于2W C、小于2W D、無法確定V2V1L2L1S圖甲圖259. 小明按如圖甲所示的電路進行實驗，當開關閉合后，V和V2的指針位置完全一樣，如圖乙所示，造成這一現象的原因是可能開路 可能短路可能 V和V2所選量程不相同，1短路 可能 V和V2所選量程不相同，電路各處完好圖4L1L210、如圖4是小文同學研究串聯電路中電流、電壓特點的實物連接圖，當開關閉合時，燈L1亮，燈L2不亮，電流表和電壓表均有讀數則故障原因可能是AL1斷路 BL1短路 CL2斷路 DL2短路11、如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡L1、L2串聯在電路中，閉合開關S后，發現L1亮，L2不亮。對此有下列幾種猜想，其中可能的是 L2燈絲斷了，燈座未短路L1L2S 燈泡L2的電阻太小 燈泡L2兩端電壓較大 通過燈泡L1、L2電流不等 燈泡L2的燈座被短路 燈泡L1、L2的額定功率不同A B C D參考答案1變小；B。 2D。 3A。 46；0.15。 5B 6A。 7不變。8方法一：用一根導線并聯在L1兩端，若L2發光，說明L1斷路。方法二：用電流表并聯在L1兩端，若電流表有示數且L2發光，說明L1斷路。若電流表沒有示數，且L2不發光，說明L2斷路。方法三：用電壓表并聯在L1兩端，若電壓表示數等于電源電壓，說明L1斷路。若電壓表示數等于零，說明L2斷路。參考答案：一、 典型練習 例一、A變小 V變小 （1）、A不變V變小 （2）、A變大 V不變 （3）、B （4）、A 例二、A1不變 A2變小 V不變 （5）、A1變小 A2變小 V不變 例三、變大 變大 （6）、串 變小 例四、并 不變 變小 （7）、并 變小 變小 （8）、C （9）、C （10）、 B 二、專題練習 1、變小 B 2、D 3、 A 4、6V 0 5、A 6、A 7、不變 8、A9、D 10、D 11、D 2009年上海中考物理第二輪復習電路故障分析專題1（嘉定區）在圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常工作。過了一會兒，燈L熄滅，兩個電表中只有一個電表的示數變大，則下列判斷中正確的是 ( ) A、一定是燈L斷路，電流表的示數變小。 B、可能是燈L短路，電壓表的示數變大。 C、一定是電阻R斷路，電流表的示數變小。 D、可能是電阻R短路，電壓表的示數變大。2（金山區）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S后，電路正常工作。過了一會兒，燈L熄滅，兩個電表中只有一個電表的示數變小，則下列判斷中正確的是（ ）LASRVA可能是燈L斷路，電流表的示數變小B可能是電阻R斷路，電流表的示數變小C可能是燈L短路，電壓表的示數變大D可能是電阻R短路，電壓表的示數變大3（靜安區）在圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S后，電路正常工作。過了一會兒，燈L熄滅，兩個電表中只有一個電表的示數變大，則下列判斷中正確的是（ ）LASRVA、可能是電阻R短路，電流表的示數變大。B、一定是燈L短路，電流表的示數變大。C、可能是電阻R斷路，電壓表的示數變小。D、可能是燈L斷路，電流表的示數變小。RLSVA4（盧灣區）在圖所示的電路中，閉合電鍵S，燈L不亮，電壓表V無示數。若電路中各處均接觸良好，除燈L和電阻R中的某一個外，其余元件均完好，則下列判斷中正確的是（ ）A 一定是電阻R短路，電流表的示數變大。B 可能是電阻R斷路，電流表的示數變小。C 一定是燈L斷路，電流表的示數變小。D 可能是燈L短路，電流表的示數變大。5（普陀區）在如圖所示的電路中，閉合電鍵后，發現燈L1、L2都不發光，電流表無示數，為了找出發生故障的原因，現用電壓表進行檢測，發現a、b間的電壓和a、c間的電壓都為6伏，b、c間的電壓為零，則電路故障可能是( )A、L1斷路 B、L1短路 C、L2斷路 D、L2短路圖176（松江區）如圖示電路中，電源電壓不變，閉合電鍵S，燈L1、L2都發光，一會兒，其中一燈突然熄滅，兩個電表中只有一個示數減小，則產生這一現象的原因可能是（ ）(A) 一定是燈L1短路，A表示數減小(B) 可能是燈L1斷路，V表示數減小(C) 可能是燈L2短路，V表示數減小(D) 一定是燈L2斷路，A表示數減小7（楊浦區）在圖所示的電路中，閉合電鍵 S ，燈 L 不亮，已知電路中各處均接觸良好，除燈 L 和電阻 R 外，其余元件均完好。（1）請判斷該電路中存在的故障可能是 。（請將三種可能填寫完整）（2）為進一步確定故障，小明同學將一個電壓表正確并聯在燈的兩端，閉合電鍵 S, 觀察電壓表的示數情況。若電壓表有示數，說明故障是 ； 若電壓表無示數，說明故障是 。（3） 為進一步確定故障，小華同學再在電路中串聯一個電流表，請判斷他能否查找出電路的故障，并說明理由 。8（青浦區）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵S后，電路正常工作，一會兒后，電燈突然變亮（沒有燒毀），則下列關于電壓表、電流表讀數的判斷正確的是 （ ）A 電壓表讀數變小，電流表示數變小。 B 電壓表讀數變大，電流表示數變大。C 電壓表讀數變大，電流表示數變小。D 電壓表讀數變小，電流表示數變大。(青浦區)在如圖所示電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常工作。過了一會兒，燈熄滅了，已知電路中各處均接觸良好，除電燈L和電阻R外，其它元件均完好，且電燈L和電阻R的故障不同時發生。（1）、請判斷該電路中存在的故障可能是_。（請將三種可能填寫完整）（2）、請根據圖中電表進一步確定故障原因：A、如果兩只電表均無示數，說明故障是_。B、如果兩只電表均有示數，說明故障是_。C、如果電路中只有一只電表有示數，說明故障是_。RASV1V2L9（虹口區）在圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S后，電路正常工作。過了一會兒，三個電表中有一個電表的示數變大、一個電表的示數變小，則下列判斷中正確的是（ ）A 電流表A示數可能變小，燈L一定熄滅。B 電流表A示數一定變大，燈L可能熄滅。C 電壓表V2示數可能變大，燈L可能熄滅。D 電壓表V2示數一定變小，燈L一定熄滅。RSL（虹口區）在圖所示的電路中，閉合電鍵S，燈L不亮。已知電路中各處均接觸良好，除燈L和電阻R外，其它元件均完好。（1）若電路中只有一處出現故障，請判斷故障可能是_（選填“R斷路”“L斷路”、“ R短路”、或“L短路”）。 （2）小明同學為進一步確定故障，將一個電流表正確串聯在圖18所示的電路中，請判斷：他_（選填“能”或“不能”）查找出電路的故障。（3）小華同學繼續進行實驗。他在小明已串聯好電流表的電路中，將電壓表V正確并聯在燈L兩端，閉合電鍵S，觀察電流表和電壓表的示數情況。請判斷：他_（選填“能”或“不能”）查找出電路的故障。若閉合電鍵S，電流表無示數，電壓表有示數，說明電路的故障是_。LSRV22V110（黃浦區）在圖所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵S，電路正常工作。一段時間后，發現其中一個電壓表的示數變大，則（ ）A燈L一定變暗。 B電阻R可能短路。 C燈L亮度可能不變。 D電阻R可能斷路。LASRV11（徐匯區）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S后，電