动态电路电路设计专题教案.docx

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动态电路电路设计专题教案

动态电路的类型及分析

解决动态电路的难点究竟在哪？

至少在以下四个方面都不能出错：

1．对电路的认识不能出错；

2．变阻器的有效电阻及由于滑片的移动导致有效电阻变化的判断不能出错；

3．电表所测对象的判断不能出错；

4．解决过程的程序不能出错。

类型一：

滑动变阻器的P的位置的变化引起电路中电流表、电压表示数及两表比值和用电器电功率的变化

1、串联电路中滑动变阻器的滑片的位置的变化引起电路的变化。

例3.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、两表比值的变化。

针对练习：

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表的变化及两表比值的变化。

图1图2图3

例4.如图2，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化，两表比值的变化。

针对练习：

如图3，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化，两表比值的变化。

例5.在如图4所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑片P向右移动时（）

（A）安培表示数变大，灯变暗。

（B）安培表示数变小，灯变亮。

（C）伏特表示数不变，灯变亮。

（D）伏特表示数不变，灯变暗。

针对练习：

在如图5所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（）

（A）伏特表示数变大，灯变暗。

（B）伏特表示数变小，灯变亮。

（C）安培表示数变小，灯变亮。

（D）安培表示数不变，灯变暗。

图4图5

2、并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置变化引起电路的变化.

例6.如图所示，当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表A1的示数；A2的示数；电压表的示数。

（填“变大”、“变小”或“不变”）

针对练习：

如图7所示，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表A1将；A2将；电压表的示数将.（填“变大”、“变小”或“不变”）

类型二：

开关的断开或闭合引起电路中电流、电压以及电阻的变化.

1．串联电路中电键的断开或闭合引起的变化

例1.如图8所示电路，将开关S闭合，电流表的示数将；电压表的示数将.（选填“变大”、“变小“或”不变“）

针对练习：

如图9所示电路中，当开关S断开时，电阻R1和R2是联，开关S闭合后，电压表的示数将（选填”变大“、”变小“或”不变“）.

2．并联电路中电键的断开或闭合引起的变化

例2.如图10所示电路中，灯泡L1和L2是联，当开关S断开时，电压表的示数将，电流表的示数将.（选填“变大”、“变小”或“不变”）

针对练习：

如图11所示电路，灯泡L1和L2是联，开关S断开时，电压表的示数将；电流表的示数A1的示数将；A的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）.

类型三、敏感电阻动态电路

1、（2012海淀一11）如图6所示是科技小组的四位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中R为气敏电阻（用符号表示），R的阻值随天然气浓度变化曲线,如图7所示，R0为定值电阻，电源两端的电压恒定不变。

电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图6中电路图符合设计要求的是。

2、（2012通州一11）图7是酒精测试仪的原理图，其中R1为定值电阻，R2为酒精气体传感器（酒精气体浓度越大，R2阻值越小）。

如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则

A．电压表示数越小

B．电压表示数越大

C．传感器两端电压越大

D．通过传感器的电流越小

3、（2012昌平11）如右图所示，将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．闭合开关逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是

　　A．电流表和电压表示数均变小

　　B．电流表示数变大，电压表示数变小

　　C．电流表示数变小，电压表示数变大

　　D．电流表和电压表示数均变大

电路设计

一、开关闭合能工作

（一）各管各的

只闭合开关S1时，L1__________，L2___________

只闭合开关S2时，L1__________，L2___________

要想灯泡LI、L2同时发光，我们需要______________

设计练习：

1、某工厂传达室同时监管前后两个大门的安全问题，但只有一个人看守。

为了工作方便，传达室职工设计了一个简单电路，传达室内接有一电铃、一盏红灯，当前门进人踏上脚踏板时引起开关S1闭合，则传达室内电铃响；当后门进人踏上脚踏板时引起开关S2闭合，则传达室内红灯发光。

请你画出该电路图。

（二）一个条件一个开关

要想灯泡L发光，必须闭合开关________

设计练习：

1、某机要室大门控制电路的两把钥匙分别由两名工作人员保管，单把钥匙无法打开，请你设计这个机要室大门的控制电路。

（大门用电动机表示，钥匙为开关S1、S2）

（三）“敏感”部分不可单独工作

按要求说出各用电器工作情况：

只闭合开关S_____________________

同时闭合开关S、S2_______________

只闭合开关S2_____________________

设计练习：

1、小明是一个摄影“发烧友”，他想在自己的家里建立一个家庭冲洗室，需设计一个相片曝光箱．曝光箱内电路要求是：

箱内有两只灯泡，其中一只涂成红色．曝光箱外有两只开关，当闭合S1时只有红灯L1发光，这时可在红灯照明下调整底片和相纸的位置，调好后闭合S2，则L1和L2均正常发光，使相纸感光．为了防止在放好相纸之前，由于操作失误而使L2发光，电路设计要求在S1闭合前，接通S2时L2并不发光．根据上述要求，请画出曝光箱内部的电路图。

二、开关闭合反而不工作

开关S闭合后的现象是：

_______________

设计练习：

1、某中学共有东、南、北三个大门，门卫室大爷每天放学后都要分别到三个大门检查大门是否关好，非常辛苦，热心的小明在学习了物理电学知识后帮门卫室大爷设计了一个电路，门卫室有三盏灯L1、L2、L3分别代表三个大门，每扇门上都装有一个开关，分别为S1、S2、S3，门关好后就会使开关闭合，则代表该大门的灯就会熄灭，代表哪扇大门的灯发光，大爷就去哪个方向的大门处关门就可以了。

这样减轻了大爷很多工作负担，请你画出小明设计的电路。

（注意保护电阻的使用）

课堂小练

1、（2011年中考10）某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关S1只控制照明用的小灯泡L，开关S2只控制吸尘用的电动机M。

在图5所示的四个电路图中，符合上述要求的是

2、（2012朝阳一9）家庭用电冰箱中消耗电能的器件主要是电动压缩机和照明灯泡，其中电动压缩机M受温控开关S1控制，照明灯泡L受门控开关S2控制，要求它们既能单独工作又能同时工作，下图是几个同学画的家用电冰箱的电路图，其中正确的是

D

C

B

A

3、（2012西城二10）如图3所示，小丽家浴室的浴霸由一只照明灯泡L、两只取暖灯L1和L2以及一个排风扇M组成，它们的额定电压均为220V。

其中照明灯和排风扇都可以单独工作，两只取暖灯总是同时工作。

在图4所示的四个电路图中，符合上述要求的是

4、（2012通州10）利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。

其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。

图6所示的四个电路图中，合理的楼道灯电路是

5、（2012怀柔一10）家用电吹风由电动机和电热丝等组成．为了保证电吹风的安全使用，要求：

电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝不发热时，电动机仍能工作．下列电路中符合要求的是（　　）

A．

B．

C．

D．

6、（2012东城二30）图18是四位同学用带风叶的小电动机M、电热丝R、开关和插头，设计的简易电吹风机电路。

要求：

吹风机电路只闭合开关S1时吹冷风；只闭合开关S2时既不发热也不吹风；同时闭合S1和S2时吹热风。

其中符合要求的电路是。

7、（2012延庆二10）一种声光报警器的电路如图4所示．闭合开关S1和S2后，会出现的现象是

A．灯亮，铃响　　　　B．灯不亮，铃不响

C．灯亮，铃不响　　　D．灯不亮，铃响

8、（2007河南）小轿车上大都装有一个指示灯，用它来提醒司机车门是否关好。

四个车门中只要有一个车门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光。

图4-1-25为几位同学设计的模拟电路图，你认为最符合上述要求的是

9．（2014•巴中）如图所示的电路图中，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应该是（　　）

A．

只闭合S3

B．

同时闭合S1和S3，断开S2

C．

同时闭合S1和S2，断开S3

D．

只闭合S2

电路故障

一、开路的判断

1、如果电路中用电器不工作（常是灯不亮），且电路中无电流，则电路开路。

2、具体到那一部分开路，有两种判断方式：

　①把电压表分别和各处并联，则有示数且比较大（常表述为等于电源电压）处开路（电源除外）；

　②把电流表分别与各部分并联，如其他部分能正常工作，则当时与电流表并联的部分断开了。

二、短路的判断

1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工作的部分短路。

2、把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。

根据近几年中考物理中出现的电路故障，总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法：

“症状”1：

用电器不工作。

诊断：

（1）若题中电路是串联电路，看其它用电器能否工作，如果所有用电器均不能工作，说明可能某处发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器被短路了。

（2）若题中电路是并联电路，如果所有用电器均不工作，说明干路发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器所在的支路断路。

“症状”2：

电压表示数为零。

诊断：

（1）电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路；

（2）电压表的两接线柱间被短路。

“症状”3：

电流表示数为零。

诊断：

（1）电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。

（2）电流表所在电路电阻非常大，导致电流过小，电流表的指针几乎不动（如有电压表串联在电路中）。

（3）电流表被短路。

“症状”4：

电流表被烧坏。

诊断：

（1）电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路，即发生了短路。

（2）电流表选用的量程不当。

一、实验电路故障的判断方法：

二、家庭电路故障的判断方法：

例题讲解

一、并联电路故障

例1：

如图1所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S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是（  ）

A．灯L1短路   B．灯L2短路  C．灯L1断路   D．灯L2断

二、串联电路故障

1、开路故障

例2：

如图2所示电路，闭合开关后，两灯都不亮，电流表示数为零，可知电路故障为   ，若L1开路，电压表示数为    ，若L2开路，电压表示数为        。

2、短路故障

例3：

如图3所示电路，闭合开关后，有一灯发光，电流表有示数，可知电路故障为。

若L1短路，L2，电压表示数为，若L2短路，L1，电压表示数为    

三、电路故障判断方法（针对串联电路开路故障）：

如图4所示电路，闭合开关后两灯都不亮，出现了开路故障，可用多种方法判断出哪只灯泡开路。

1、导线短路法：

用导线与L1并联，如图5所示，若L2发光，故障为L1开路，若L2不发光，故障为L2开路。

2、电流表并联法：

如图6所示，用电流表与L1并联，若电流表有示数，L2发光，故障为L1开路，若电流表无示数，L2不发光，故障为L2开路

3、电压表测电压法：

如图7所示，用电压表与L1并联，测L1两端电压，若电压表有示数，故障为L1开路，若电压表无示数，故障为L2开路。

【练习】

1．如图8是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数．则故障原因可能是（   ）

A．L1断路      B．L1短路      C．L2断路     D．L2短路

2．如图9所示，电源电压为6V，闭合开关S后，发现两灯均不亮，仔细检查发现灯泡L2的灯丝断了，其它部分均正常。

这时若用电压表测a、b两点间的电压，示数为V，测b、c两点间的电压，示数为 V。

3．如图10所示，闭合开关S后，L1和L2两盏电灯都不亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针明显偏转，该电路的故障可能是（    ）

A、L1灯丝断了    B、L2灯丝断了   C、电流表损坏  D、灯L2短路

4．如图11所示电路，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光，过了一会儿，两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零，如果电路只有一处故障，则故障可能是（  ）

A．电灯L1断路  B．电灯L2断路   C．电灯L1短路   D．电灯L2短路

5．如图12所示，为某同学所连接的电路图，则开关闭合后（  ）

A．电流表、电压表均被烧坏B．电流表烧坏，电压表示数为零

C．电流表示数几乎为零，电压表有示数D．电流表有示数，电压表示数为零

6．如图13所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。

过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是（   ）

A．灯L发生了断路        B．灯L发生了短路

C．电阻R出现断路        D．电阻R出现短路