1、電路動態分析和電路故障分析電路動態分析知識精要一、什么是動態電路問題？動態電路是指當電路中的電阻、電鍵等發生變化時，會引起電路中的電流、電壓等電學物理量發生變 化的現象。在初中物理中，一般會有以下兩種原因：1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。2電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化。二、動態電路問題的解題思路什么？1、對滑動變阻器的滑片 P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化問題，方法：明確電路 （電壓表直接去掉，電流表看做導線，簡化電路，明確電阻或用電器的串并聯關系）；判斷準各電流表、電壓表的測量對象（每個電表分別測的是誰的電壓和電流）；滑動變阻器的滑片 P向

2、某個方向滑動后，使電路的 總電阻發生了怎樣的變化；再根據歐姆定律判斷電流、電壓的變化。（注意串、并聯電路電流、電壓關系的運用）。2、對電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化問題，方法：明確電鍵斷開和閉合是分別是什么電路；畫出等效電路（電壓表直接去掉，簡化電路）；明確電鍵斷開和閉合時各電流表、電壓表的測量對象；再根據歐姆定律判斷電流、電壓的變化。（注意串、并聯電路電流、電壓關系的運用）。三、動態電路問題的題型有哪些？第一種類型：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問題。2、并聯電路中滑動變阻器的滑片 P的位置的變化

3、引起的變化問題。第二種類型：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問題。2、并聯電路中開關的斷開或閉合引起的變化問題。第三種類型：電學物理量的差值、比值、乘積、變化量等問題。1、串聯電路中電學物理量的差值、比值、乘積、變化量等問題。2、并聯電路中電學物理量的差值、比值、乘積、變化量等問題。題目精解一、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。表示引起電路變化；“ T ”表示物理量增大或

4、電表示數增大;”表示物理量減小或電表示數減小。分析：本題中，為了分析表達的簡潔，我們約定一套符號Ui，V 表"電壓表改接在滑動變阻器的兩端，當滑片P向左移動時，請判斷A表和V表的變化。圖1RiP 左移一 R2J一RJ一IT一A表T。Ri 不變 一 IR# 一 UiT f v 表T。判斷V表的變化還可以根據串聯電路的分壓原理來分析:變式訓練題參考上圖，在伏安法測電阻的實驗中，若由于各種原因,例2如圖2,當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。我們可以將電流表簡化成導線,分析：首先要確定電路的類型， 此電路屬于串聯電路呢還是并聯電路。將電壓表簡化成斷開的電鍵或干脆拿掉。此時可以容易地看

5、出，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Ri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，根據分壓原理：V表示數減小。變式訓練題如圖3,當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。P向右移動時例3在如圖4所示電路中，當閉合電鍵后，滑動變阻器的滑動片(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：將電流表等效為一根導線，可以看到電壓表直接測量電源電壓，因此當滑動變阻器的滑動片向右移動時，電壓表的示數將不會

6、變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電阻 RL大小不變(注意：在初中階段，小燈的電阻由于溫度的變化引起的變化往往忽略不計),因此總電阻變大，電流變小，所以電流表示數變小。從串聯電路的分壓角度分析，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Do變式訓練題在如圖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。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4如圖6,當滑片P向右移動時，Ai表、A2

7、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 Ri這條支路沒有影響，所以電流表 Ai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示數也會變小。變式訓練題如圖7,當滑片P向右移動時，Ai表、A2表和V表將如何變化？、電鍵的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化3 .串聯電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化例5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

8、個電阻組成串聯電路。電壓表測量Ri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 Ri 了，因此電流表的示數將變大。變式訓練題在如圖9所示的電路中，當電鍵 K斷開時，電阻 Ri與R2是 聯連接的。電鍵 K4 .并聯電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化例6在圖i0中，燈?L Li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 蹭大"、不變“或 減小” J分析：本題的難度首

9、先在電路的識別，我們可以將電流表看作導線，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Li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”。電壓表是測量電源電壓，而且不受電鍵控制，所以示數“不變”圖11圖12圖13變式訓練題在圖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 揩大"、不變“或 減小” J電路故障分析知識精要一、1、簡單的電路故障一般來說，造成電路故障的原因主要有元件的短路、斷路兩種。名稱定義通路處處相通的電路，它是電路正常工作的狀態。斷路電路某處斷開

10、，電流無法通過的電路叫斷路（或叫開路）。短路電路中某個用電器（或某段電路或電源兩端）被導線直接并聯，電流不經過 用電器直接經過導線的現象。2、故障產生的原因電路出現故障在物理實驗中是經常發生的。由于元件損壞、接觸不良、實驗操作不當、電路元件接錯 而造成短路或斷路。上海中考中，電路故障命題要求是故障只能發生在兩個用電器的其中一個上（定值電阻、小燈泡或滑 動變阻器），故障原因只能為其中一個用電器發生短路或斷路。按電路我們又可以分為串聯電路和并聯電路的故障分析。故障的一些簡單的原因與現象如下表所示:、電路故障的基本判斷方法電路故障燈泡短路原因：接線柱直接用導線連接現象：燈泡不亮斷路原因接線柱接觸不良

11、燈絲燒壞（斷）現象：燈泡不亮滑動變 阻器短路原因接線柱錯接同上”閉合電鍵前沒有調節滑片p位于阻值最大處”現象起不到保護作用，電路電流很大斷路原因接線柱接觸不良或燒壞現象整個電路被斷開接法錯誤，連入電阻 最大并不改變原因：接同下”現象：阻值不變，較大我們一般先由燈的亮滅、電表示數的有無或突然示數變大變小來初步判斷電路是短路還是斷路，然后 利用電壓表、電流表或導線來具體查找是哪段電路出現故障。（1）導線法如圖所示S閉合，L1、L2不亮，用導線把a,b兩點連接起來，燈不亮說明開 Q Q 關完好，若用導線和bc或cd連接起來燈亮，說明：導線與哪一部分并聯，另LI L2一只燈亮，則與導線并聯的那一部分斷

12、路。S人（2）電流表法_ 111 .如上圖S閉合，Li、L2不亮，把電流表連入 ab、bc、或cd之間燈亮，則可 之判定：電流表與哪一部分并聯 ，電流表有讀數，另一只燈亮，則與電流表并聯部分斷路。（3）電壓表法如上圖S閉合，Li、L2不亮，把電壓表與 ad連接若有讀數，電源完好。當與 ab連接時電壓表有讀數，燈 不亮，則開關處有斷路（或接觸不良）。若無讀數，則 s完好。當與bc或cd連接時，若電壓表有讀數，則 電壓表并聯的部分斷路，若無讀數，則電壓表并聯部分完好。三、電路故障的電路分類（一）串聯電路的故障分析（1）斷路：串聯電路發生斷路時，其特征是整個電路均無電流通過（或每個用電器都沒電流通過

13、） 用電表判斷：串聯電路中有一處斷路，（總電流為零），可先用電壓表測量電源電壓，若測得電壓不為零，說明電源供電0處，說明此處沒有發生斷路，若正常。然后再用電壓表分別測量各用電器兩端的電壓，凡是測得電壓為 測得某用電器兩端電壓 =電源電壓，則這個用電器一定斷路了。電壓表示數為電源電壓= 與電壓表并聯的電器斷路電流表無示數斷路電壓表無示數=> 電壓表并聯以外電路斷路（2）短路：串聯電路發生電源短路時，其特征是在短路的導線中（或路徑）電流很大，是電路危險的;若發生局部短路時，特征是該用電器兩端電壓為0,且該用電器中無電流通過。用電表判斷：串聯電路中有某處發生局部短路（總電阻變小，總電流變大）可

14、用電壓表分別測量各用電器兩端的電壓， 凡電壓表有示數的（接近電源電壓）用電器都沒有發生短路，而電壓表示數為零的地方就是發生局部短路 的地方。電壓表無示數;> 與電壓表并聯的電器短路電流表有示數（變大）=>短路,I電壓表示數為電源電壓=>電壓表并聯以外電路短路（二）并聯電路的故障分析1L2C（1）斷路：并聯電路發生斷路時，其特征是被斷路的路徑（干路或支路）中無電流通過。（2）短路：并聯電路發生短路時，其特征必是在電源短路，在短路的路徑中電流很大，而各支路中無電流通過。用電表判斷：并聯電路中出現的故障都是斷路。因為并聯電路中任何一用電器短路，整個電路被短路（電源短路）。凡開路處，

15、此處定無電流通過，電流表無示數。電流表無示數=>與電流表串聯的電器斷路電壓表有示數二> 斷路<I電流表有示數=>電流表串聯以外電路斷路四、電路故障基本題型題型一：簡單的串聯電路中燈泡先正常工作，過一段時間，燈熄滅問題。題型二：簡單的并聯電路中燈泡先正常工作，過一段時間，燈熄滅問題。題型三：電路中因某個用電器故障，導致電表示數變化問題。題型四：故障后用電表或其他用電器二次檢驗問題。題目精解一、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7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

16、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Li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Li斷路。變式訓練題在如圖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：。例8在如圖14所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵 KB,燈Li、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

17、L2斷路。分析：這是一個并聯電路。可以采用排除法。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 L2斷路，會導致電流表示數變0;小燈L1短路，也會導致兩燈都不亮；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CoK,電路正常工作。一段時間后，發現變式訓練題在圖15所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵其中一個電壓表示數變大，則（）（D）電阻R可能短路。圖14圖15圖16（A）燈L可能變亮。（B）燈L亮度可能不變。（C）電阻R可能斷路。例9在圖16所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵KB,燈L1、L2都發光，一段時間后，其中的一盞燈突然變亮

18、，而電壓表Vi的示數變小，電壓表V2的示數變大，則產生這一現象的原因是（）（A）燈L1斷路。（B）燈Li短路。（C）燈L2斷路。（D）燈L2短路。分析：屬于電路故障分析題。“一段時間后，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Vi的示數變小說明小燈 L1發生了短路。本題正確答案為Bo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。2.nLiCOJp一OD R圖17I卜TRi圖18在如圖18所示的電路圖中，當電鍵K閉合時圖19(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，