【变形6】如图所示电路中,电源电压等于6伏,闭合开关S后,电压读数为6伏。经分析,电路中可能的情况为:R开路或L短路* 【例7】如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都亮,经过一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的读数不变。造成此现象的原因可能是( ) A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2开路 分析:可用排除法,若小灯L2短路,电压读数会减小,电流读数会增大;若小灯L2开路,电流读数会变为0;如果小灯L1短路,两只灯都不会亮;如果有一盏灯熄灭,电流读数不变,这只有小灯L1开路时才有可能。本题正确答案为C。 * 【变形7】如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,经过一段时间后,发现其中一个电压读数变大,则( ) A.灯L可能变亮 B.灯L可能亮度不变 C.电阻R可能开路 D.电阻R可能短路 C *五、动态电路与电路故障分析题复习策略 1.学会正确分析电路图。首先要让学生养成分析电路图的习惯,无论是静态电路还是动态电路,都要求学生独立分析题目所给电路图中各个电器是串联还是并联。具体做法是把电流表简化成导线,把电压表简化成断开的开关或直接去掉,把闭合的开关当成导线处理,去掉短路的电器,去掉被开关断开的支路,从而简化电路。
电路简化后,电路中只出现电源与用电器,电路显得比较简单。把刚刚拆掉的电表还原,明确电压表、电流表分别测量用电器的电压和电流。 *2.掌握欧姆定律的应用,特别是分析电路中局部与整体的关系。欧姆定律是解动态电路的金钥匙,也是电学基本定律。在动态电路中,电源的电压一般是恒定的,滑动变阻器的滑块变化或者开关的通断必然引起电路中电流的变化。解题思路是先分析局部,后分析整体,后分析局部。先分析某个电阻或开关的变化引起总电阻的变化,再用欧姆定律分析整个电路中电流的变化,然后再详细分析每个用电器的电流、电压的变化。 *3.动态电路中涉及的电器不止一个,所以必须掌握串联和并联电路中电压、电流、电阻的规律。 4、了解开路和短路。很多同学在遇到电路故障问题时很头疼,原因就是不明白什么是短路,不明白短路对整个电路的影响。所以要想学好电学这部分,必须对短路的概念有深刻的理解。总之,无论是在日常教学中,还是在中考复习过程中,都要加深学生对概念和知识的理解,深化学生对物理规律的应用,加强对学生解题能力的指导,培养良好的解题习惯,从而提高学生的综合分析能力。 *初中物理动态电路与电路故障分析专题 *电路动态分析与电路故障分析题是初中生物理学习过程中的一个难点,也是每年中考的热点之一。因为这两类题型都要求学生有较高的综合分析能力。
在备考中考过程中,将这两类分析题合并为一个专题进行复习,有利于加深学生对动态电路和欧姆定律的理解,提高学生的综合分析能力,提高复习效率。我根据几年的备考经验,在中考复习中以电路动态分析为主线,将电路故障作为电路动态变化的原因,整理出几种动态电路及电路故障的类型,并进行分析,希望对参加中考的同学有所帮助。*一、历年中考真题复习(玉溪市2010)5、如图2所示,电源电压保持不变。闭合开关后,滑动变阻器的滑块从左向右移动时,下列判断正确的是 A.电路所消耗的总电能不变 B.电压指示数变大 C.小灯泡变暗 D.以上说法都不正确 图2*(玉溪市2010) 25.(8分)如图20所示,是一种自动测量油箱油位的装置,它是一个滑动变阻器,它的金属片就是杠杆的一端,它是一个固定电阻器,阻值为12Ω,电流表范围为0~0.6A,电源电压为6V,由油表(用电流表改装)指针所指示的刻度,可以得知油箱中的油量。 求:(1)固定电阻器的主要作用。 (2)当油表指针指向刻度盘中央时,滑动变阻器消耗的电能为多少? (3)此电路能接电压表吗?为什么? R′ R 油表浮子 图20*(玉溪市2011) 23.(8分)图17是“伏安法”测量小灯泡电阻的电路图。
滑动变阻器R的阻值调节范围为0~20Ω,电源电压保持不变。当滑块P置于变阻器中点时,小灯泡正常点亮,电流读数为0.3A,电压读数为3V。求:(1)小灯泡的阻值。 (2)电源电压是多少? (3)当滑块P滑到变阻器最右端时,小灯泡的实际功率。 AVRP图17*(玉溪市2012) 8.如图3所示,电源电压保持不变。当闭合S,滑动变阻器滑块向左移动时,电流表和电压表读数的变化分别是( )A.电流表的读数增大,电压表的读数增大B.电流表的读数增大,电压表的读数减小C.电流表读数减小物理初中电路故障分析,电压表读数增大D.电流表读数减小,电压表读数减小图3*(玉溪市2012)26.(9分)小玲研究了市场上销售的家用饮水机内部电路图,发现其电路主要有两种,且都具有保温和加热两种工作状态,如图17A、B所示。若这两台饮水机在220V电压下正常工作,则加热时每条电路总消耗的功率为550W,保温时每条电路总消耗的功率为50W。问题:(1)当图A中开关S1闭合,图B中开关S2断开时,A、B两个电路分别处于什么工作状态?(2)当图A中的饮水机处于保温状态时,5分钟内消耗的电能为多少? (3)图B中饮水机中电阻R4的阻值是多少? 图17 B*(云南省2013) 26.(9分) 如图15所示为恒温器控温电路,它包括工作电路和控制电路两部分。
R为热敏电阻(放置在温控器内),其阻值与温度的关系如图16所示。温控器控温电路的工作原理是:在加热过程中,当温控器的温度升到一定值时,控制电路中的电流将达到一定值,继电器的衔铁被吸合,工作电路停止加热。 (1)图中所示状态下,电路是加热还是不加热? (2)当温控器的温度为100℃时,继电器线圈中的电流达到20mA,衔铁被吸合。此时,热敏电阻R消耗的功率是多少? (3)电阻的作用是什么?图15 220V热敏电阻加热丝*(云南省2014) 17.在图5所示电路中,闭合开关S,变阻器滑块向左移动时,灯泡亮度会变化(选择“变亮”、“变暗”或“不变”),电压显示数字会变化(选择“增加”、“减少”或“不变”)。*(云南省2015) 25.(8分)如图18所示,电源电压恒定为6V,灯泡L上标有“6V 3W”字样,变阻器阻值范围为0~20Ω。求:(1)小灯泡的阻值;(2)S、S1均闭合时,变阻器两端的电压;(3)S闭合,S1断路时物理初中电路故障分析,电路所消耗的最小功率。*二.复习目标 1.能分析由于变阻器滑动块P的位置变化所引起的电路中电气量的变化; 2.能分析由于开关的断开或闭合所引起的电路中电气量的变化; 3.能判断电路的两种基本故障(断路、短路)。
*三、知识储备 1、串联电路中,当其中一个电阻器的阻值增大时,它的总阻值会发生变化(变大或变小);并联电路中,当其中一个电阻器的阻值增大时,它的总阻值会发生变化(变大或变小)。 2、串联电路是分压电路,电阻越大,分出的电压越大;并联电路是分流电路,电阻越大,分出的电流越大。 * 3、根据公式I=U/R,当电压不变时,电阻越大,电流越大;根据公式U=IR,通过电阻器的电流越大,电阻器两端的电压越大。 4、为开路;为短路。 5、电流表的特性是电阻很大(大或小),通常相当于;电压表的特性是电阻很大(大或小),通常相当于。 *四、典型例题(一)滑动变阻器滑块P的位置变化引起电路中电物理量的变化 1、串联电路中滑动变阻器滑块P的位置变化引起的变化 【例1】 如图为伏安法测电阻的典型实验电路图。当滑块P向右移动时,请判断电流表和电压表读数的变化。 分析:P向右移动,R2变大,R变大,I变小(电流读数变小);R1不变,IR1变小,U1变小(电压读数变小)。也可根据串联电路的分压原理来分析电压表的变化:R2变大,U2变大,U1变小(电压读数变小)。 * 【变形1】如图所示,当滑块P向左移动时,电流表和电压读数会如何变化。
*【例二】如图所示,当开关闭合时,滑动变阻器的滑动片P向右移动( ) A.电流读数增大,灯光变暗 B.电流读数减小,灯光变亮 C.电压读数不变,灯光变亮 D.电压读数不变,灯光变暗 分析:如果把电流表等效于一根导线,可见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,电压表的读数不会改变;而电阻器R的阻值增大,小灯泡的阻值RL保持不变(初中时常忽略温度变化引起小灯泡阻值的变化),所以总电阻增大,电流减小,即电流读数减小。从串联电路分压角度看,小灯泡两端的电压也会减小,小灯泡的功率P=UIL也会减小,所以小灯的灯光会变暗。 本题正确答案为D。 * 【变形二】如图所示,当开关闭合时,滑动变阻器的滑动片P向右移动( ) A.电压读数增大,灯光变暗。 B.电压读数减小,灯光变亮。 C.电流读数减小,灯光变亮。 D.电流读数不变,灯光变暗。C * 2.并联电路中滑动变阻器的滑动片P位置改变引起的变化 【例三】如图所示,当滑动片P向右移动时,A1表、A2表、V读数会怎样变化?分析:首先要确定电路类型,这个电路是串联电路还是并联电路。我们可以把电流表简化成导线,电压表简化成断开的开关或者直接去掉。
此时,很容易看出这是一个并联电路。并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,所以电压表V的读数不变。由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,所以滑动变阻器的滑块P向右移动时,对支路R1没有影响,所以电流表A1的读数不变。当滑块P向右移动时,R2变大,两端电压不变,所以电流变小,主电路中的电流也变小,所以A2的读数也会变小。 *【变形三】如图所示,当滑块P向右移动时,A1表、A2表、V表的读数会如何变化? *(二)开关打开或闭合引起电路中电物理量的变化 1、串联电路中开关打开或闭合引起的变化 【例四】如图所示电路中,若闭合开关S,则电流表的读数会增加,电压表的读数会增加(填“增加”、“减少”或“不变”)。分析:开关闭合前,两个电阻组成串联电路,电压表测量的是R1两端的电压。开关S闭合后,电阻R2短路,电压表测量的是电源两端的电压。因此,电压表的读数会增加。开关闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻很大,所以电流很小。开关S闭合后,电阻R2短路,电路中唯一的电阻就只有R1了。因此,电流表的读数会增加。 * 【变形4】 如图所示电路中,当开关S断开时,电阻器R1、R2。
当开关S闭合时,电压表的读数会(选择“减少”、“不变”或“增加”)。 串联减少* 2.并联电路中开关断开或闭合引起的变化 【例五】如图所示,灯泡L1与灯泡L2串联连接。当开关S断开时,电压表的读数会_____;电流表的读数会(选择“增加”、“不变”或“减少”)。 解析:本题的难点首先在于电路的辨识。我们可以把电流表看作一根导线,如果把电压表拿走,很容易看出这个电路是一个并联电路。电流表串联在小灯L1的支路中,所以当开关闭合时,电流表的读数由0变为一个读数,答案应为“增加”。电压表测量的是电源电压贝语网校,不受开关控制,所以读数是“保持不变”的。 *【变形五】如图所示电路中,R1的阻值是10Ω,当只闭合开关S1时,电流表示0.3A,闭合开关S2后,电流表示0.45A。则R2的阻值即为20Ω* (三)电路故障引起的电路中电气量的变化及故障原因分析 【例六】图中,闭合开关S时,两个小灯泡亮,电压显示屏显示4伏,过了一会儿,电压显示屏显示0。经检查,除小灯泡外,其他设备连接均良好。请分析造成这种情况的可能原因: 分析:电压显示为0的原因有三种:(1)电压表连接不正确或电压表损坏;(2)小灯L2短路; (3)小灯L1断路。经检查,除小灯泡外,其他设备连接均良好,说明原因(1)的情况不存在。那么就还有另外两种可能的情况。答案是:小灯L2短路;小灯L1断路。*。