动态电路及电路故障分析专题.docx

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动态电路及电路故障分析专题

电与磁复习题

1.奥斯特实验说明了（）

A.通电导体的周围存在着磁场B.导体的周围存在着磁场

C.磁体的周围存在着磁场D.磁场对电流有磁力作用

2.发电机在发电时，_________能转化为电能。

3.要改变电磁铁的磁性强弱，可以改变线圈的匝数,还可以改变__________的大小。

4.法拉第发现电磁感应的重要应用，是使人类制造出了________机。

5家庭电路的电压是220伏，使用的保险丝允许通过的最大电流为3安培，这个家庭所有用电器的最大总功率不能超过______瓦特

6.关于磁场和磁感线下列正确的是（）

A.只有在磁铁周围才有磁场B.磁感线是由铁屑组成的

C.磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来，回到南极

D.在磁场中某点的小磁针静止时南极指方向就是该点磁感线方向

7.通电螺线管两端磁极的性质决定于（）

A.螺线管的匝数B.螺线管中电流强度的方向

C.螺线管中有无铁心D.螺线管的长

8.在我国常用的家庭用电设备中，其额定电压为_______伏特.经验证明，只有不高于____伏特的电压才是安全电压，为了防止家庭电路中电流突然增大造成的危害，电路中必须连入__________

9.增强通电螺线管的磁性，可以采用______电螺线管的匝数、增大通过螺线管的________和在通电螺线管中加入______的方法.

10.在下列电器中，应用电磁感应现象的是（）

A.电话B.发电机C.电动机D.电磁起重机

11.用双手同时分别触摸一节干电池的正负极，加在人体上的电压是________伏，家庭电路中的火线和地线间的电压是________;经验证明,只有不高于_______的电压才是安全的。

12.实验结果表明，电磁铁通电时才________磁性；通入电磁铁的电流越大，它的磁性越______；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越_______.

13.当闭合电路的一部分导体在磁场中做_______________运动时,导体中就会产生___________.

14.通电导体在磁场里要受到力的作用，导体的受力方向与________方向和______方向有关。

15.家庭用保险丝的作用是：

一旦电路中的电流超过规定值时，立即_________电路,避免危险的发生,所以保险丝一定要_______联在电路中

16.经验证明，对人体的安全的电压不能高于（）

A.36伏B.55伏C.110伏D.220伏

17.关于磁感线下列正确的是（）

A.磁体周围的磁感线从磁体南极出来回到磁体北极

B.磁感线是磁体周围实际存在的曲线

C.磁针北极受磁力方向与该点磁感线方向相同

D.磁针北极受磁力与该点磁感线方向相反

18.发电机是利用下列哪种现象制成的（）

A.磁场对磁体的作用现象B.电荷对电荷的作用现象

C.磁场对电流的作用现象D.电磁感应现象

19.第一个发现电与磁之间的联系的人是（）

A.焦耳B.法拉第C.奥斯特D.沈括

20.某工厂宿舍已装了20盏40瓦的白炽灯,所接保险丝允许通过电流为12安,为使灯泡正常发光,最多再装60瓦的电灯_________盏.

动态电路及电路故障分析专题

复习目标：

1、会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；

2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；

3、会判断两种基本的电路故障（断路和短路）。

动态电路部分

第一种类型：

滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化

解题提示

1、明确电路（电压表直接去掉，简化电路）

2、看准每个电表分别测的是谁的电压和电流

3、先看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流、电压的变

化。

（注意串、并联电路电流、电压关系的运用）

第二种类型：

开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化

解题提示

1、明确断开和闭合是分别是什么电路，

2、画出等效电路（电压表直接去掉，简化电路）

3、根据欧姆定律判断（注意串、并联电路电流、电压关系的运用）

一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化

1．串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化

[例1]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表的变化。

分析：

本题中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：

“→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。

P右移→R2↑→R总↑→I↓→A表↓。

R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。

（判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：

R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。

）

扩展：

根据串联电路的特点，滑动变阻器R2两端的电压U2将↑。

推论：

如果滑动变阻器R2足够大，当滑片P向右一直滑动时，电阻将不断增大，那么U2将不断增大，U1将不断减小，I将不断减小。

假设R2无限大，这时U2将增大到电源电压，U1将变为0，I也将变为0，这时的电路就相当于断路。

这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。

[变式训练题]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。

图1图2图3

[例2]如图2，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。

分析：

首先要确定电路的类型，此电路属于串联电路呢还是并联电路。

我们可以将电流表简化成导线，将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。

此时可以容易地看出，这是一个串联电路。

而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空，滑动变阻器接成了定值电阻，所以A表示数不变。

电压表在本电路中，是测量R1和R2部分电阻之和的电压，当滑片P向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据分压原理：

V表示数减小。

[变式训练题]如图3，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。

[例3]在如图4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）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。

分析：

将电流表等效为一根导线，可以看到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，电压表的示数将不会变化；而电阻R的阻值变大，小灯的电阻RL大小不变（注意：

在初中阶段，小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计），因此总电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小。

从串联电路的分压角度分析，小灯两端的电压也将变小，小灯的功率P=ULI也将变小，所以小灯的发光将变暗。

本题正确答案为D。

[变式训练题]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图6图7

2．并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化

[例4]如图6，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？

分析：

并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压，故电压表V示数不变。

由于并联电路各支路独立工作，互不干扰，滑动变阻器滑片P向右移动时，对R1这条支路没有影响，所以电流表A1示数不变。

滑片P右移，R2变大，两端电压不变，故电流变小，干路中电流也随之变小，所以A2示数也会变小。

[变式训练题]如图7，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？

二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化

1．串联电路中电键的断开或闭合引起的变化

[例5]在如图8所示的电路中，将电键K闭合，则安培表的示数将______，伏特表的示数将________（均填“变大”、“变小”或“不变”）。

分析：

在电键尚未闭合前，两个电阻组成串联电路。

电压表测量R1两端的电压，电键K闭合后，电阻R2被局部短路，电压表变成测量电源两端的电压了，因此电压表的示数将变大。

在电键尚未闭合前，电流表测量的是串联电路的电流值，由于此时电阻较大，故电流较小；电键K闭合后，电阻R2被局部短路，电路中的电阻只有R1了，因此电流表的示数将变大。

[变式训练题]在如图9所示的电路中，当电键K断开时，电阻R1与R2是________联连接的。

电键K闭合时，电压表的示数将________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。

图8图9图10

2．并联电路中电键的断开或闭合引起的变化

[例6]在图10中，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。

当电键K断开时，电压表的示数将________；电流表的示数将__________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

分析：

本题的难度首先在电路的识别，我们可以将电流表看作导线，将电压表拿去，就容易看出这个电路是“并”联电路。

电流表是串联在小灯L1的支路中的，所以电键闭合时，电流表的示数从0变到有读数，应该选填“增大”。

电压表是测量电源电压，而且不受电键控制，所以示数“不变”。

[变式训练题]在图11中，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。

当电键K断开时，电压表的示数将________；电流表的示数将__________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

图11图12图13

三、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7]在图12中，当电键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：

_____________________。

分析：

电压表示数为0，其原因有三：

1.电压表没有接好或电压表损坏；2.小灯L2短路；3.小灯L1断路。

起先，电压表有示数，说明不存在原因1的情况。

那么还有两种情况都是可能的。

答案为：

小灯L2短路；小灯L1断路。

[变式训练题]在如图13所示的电路中，电源电压等于6伏，合上电键后电压表示数为6伏。

经分析得出，电路中可能发生的情况是：

______________________________。

[例8]在如图14所示的电路中，电源电压不变。

闭合电键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。

分析：

可以采用排除法。

小灯L2短路，会导致电压表示数变小、电流表示数变大；小灯L2断路，会导致电流表示数变0；小灯L1短路，会导致两灯都不亮；一灯熄灭而电表示数都不变，只有小灯L1发生断路时才有此可能。

本题正确答案为C。

[变式训练题]在图15所示的电路中,电源电压不变。

闭合电键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。

图14图15图16

[例9]在图16所示的电路中，电源电压不变。

闭合电键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。

分析：

属于电路故障分析题。

“—段时间后，其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断路的情况，那么，故障现象只有发生短路了。

电压表V2的示数变大，是小灯变亮的原因，一定是小灯L2突然变亮；电压表Vl的示数变小说明小灯L1发生了短路。

本题正确答案为B。

以下图所示的电路图为例，从电压表的示数着手，可以得到如下所示的故障分析表：

电压表示数

原因分析

具体表现

伴随的其他现象

电压表

示数为零

①干路断

 L2断丝

灯不亮，电流表无示数

②电压表被短路

 L1被短路

一灯亮，电流表有示数

③电压表接触不良

 电压表接线柱接触不良

两灯亮，电流表有示数

电压表示数为电源电压

④V表直接并在电源两端

 L2被短路

一灯亮，电流表有示数

⑤电压表串联接入

 L1断丝

灯不亮，电流表指针几乎不偏转

电路分析

一、方法介绍

1.电路简化

这是电路分析中的一个非常重要的步骤，只有把比较复杂的电路简化才能进行电路的分析。

对于电路的简化概括为一下几种方法：

⑴对于电路中存在的电流表，由于其电阻极小，因此可以用导线将其取代；

⑵对于电路中存在的电压表，由于其电阻极大，因此可以看作断路而直接将电压表去掉；

⑶对于电路中存在的短路、断路的这部分电路，由于实际没有电流通过，因此也可以直接将该部分电路去掉；

⑷对于电路出现的导线端点可以不经电源、用电器、等任意移动；

⑸对于电路中出现的滑动变阻器，可以看作是有两个定值电阻组成的电路。

经过以上几种电路简化后，电路就会变得比较简单，容易识别出是并联还是串联，明确各用电器的关系，接下去进行第二个步骤是电表的对应。

2.电表对应

经过电路简化后，电路中基本只出现电源、用电器，电路显得比较简单，把刚才去掉的电表复原上去，。

3.电路判断

根据题目要求对简化后、电表复原后的电路，结合串并联电路的知识、综合题意进行判断，比如电表的测量分析、电路连接的分析、电路故障的分析、动态电路各电表的示数变化情况等。

二、典型例题分析：

（注：

以下分析电压表和电流表分别用“A表、V表”代替）

例1如图1-1所示的电路，开关S闭合后，判断电路的连接情况及各电表的测量对象。

分析：

电路看上去比较复杂，首先利用电路简化原则1和2，把电路中的A表和V表处理掉，V表当断路去掉，A表用导线代替，简化成如图1-2，则一眼就能看出电路的连接情况——串联。

再把电表复原上去，这样就容易判断出电表A1和A2测串联电路的电流，且两者相等，V1测R1、V2测总电压、V3测R3。

例2如图2-1所示的电路，分析开关S闭合前后A表和V表的变化情况。

分析：

根据电路简化原则3，开关S闭合前，相当于此处电路断路，可以把它去掉，如图2-2，则R1和R2串联，V表测R1的电压；当开关S闭合后把R2短路，则该部分电路也可去掉，如图2-3，则电路中只剩下R1，虽然V表仍然测R1，但此时也相当于测电源总电压，因此V表示数变大，同样原来两个电阻串联，现在电路中只有一个电阻，总电阻变小，则A表示数也变大。

三、对应演练：

1.在图7中，灯泡L1和灯泡L2是____联连接的。

当电键K断开时，电压表的示数将________；电流表A1的示数将__________，电流表A2的示数将__________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

2.在如图8所示的电路中，当电键K断开时，电阻R1与R2是________联连接的。

电键K闭合时，电压表的示数将________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。

3.在如图9所示的电路中，当电键K闭合后，电路中A表、V表及灯泡亮度的变化情况。

4.在如图所示的电路中，电源电压不变。

闭合电键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

5.如图所示，闭合电键K，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数将_______，电压表的示数将（选填“变小”、“不变”或“变大”）。

、

参考答案：

并；变小；不变；变小。

串；变大。

A表示数变大；V表示数变小；灯泡变亮。

C。

变大；变大。

课堂练习

1、如图1是测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的电路图。

如果某同学在操作的过程中对两只电表的量程选择是正确的，但不慎将两电表的位置对调了，则闭合开关S后

A、电流表、电压表均损坏；B、电流表损坏，电压表示数为零；（）

C、电流表有示数，电压表示数为零；D、电流表示数为零，电压表有示数。

2、如图2所示，下列说法正确的是（）

A、电流表的连接是正确的；B、电压表的连接是正确的；

C、两表的连接都是错误的；D、电流表将会被烧坏。

3、如图3所示，两只电灯L1和L2并联在电路中，当S1和S2都闭合时，电路中可能出现

A、电流表被烧坏；B、电压表被烧坏；（）

C、两只灯会被烧坏；D、两只灯都能发光。

4、如图4所示，当开关闭合后两灯均不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，则电路发生的故障是（）

A、电源接线接触不良；B、电流表损坏，断路，其他元件完好；

C、灯L1发生灯丝烧断；D、灯L2发生短路，其他元件完好。

5、如图5所示为某同学做实验时的错误电路图，当闭合开关后将（）

A、电压表指针有明显偏转；B、电压表一定烧坏；

C、灯泡L的灯丝烧坏；D、电源损坏。

6、如图6所示的电路，开关S闭合时，发现L1、L2都不亮，用电压表逐段测量，结果是Uad=6v,Uab=0,Ubc=0,Ucd=6V,则该电路的故障可能是　　　　　（　　）

　A、开关S接触不良；B、灯L1断路；C、灯L2短路；D、灯L2的灯丝断了。

7、如图7所示的电路，开关S闭合时，发现L1、L2都不亮，用电压表逐段测量，结果是Uad=6v,Uab=6V,Ubc=0,Ucd=0,则该电路的故障可能是（　　）

　A、开关S接触不良；B、灯L1断路；C、灯L2短路；D、灯L2的灯丝断了。

8、如图8所示的电路，开关S闭合时，发现L1、L2都不亮，用电压表逐段测量，结果是Uab=0,Ubc=6V,则该电路的故障可能是　　　　　（　　）

　A、开关S接触不良；B、灯L1断路；C、灯L2短路；D、灯L2的灯丝断了。

9、如图9所示的电路中，若开关S闭合后，灯L1、L2均不亮。

某同学用一根导线去查找电路故障，当他用导线连接L1两端时，两灯仍不亮；用导线连接L2两端时，L1亮、L2不亮。

由此可以断定（）

A、灯L1断路；B、灯L2断路；C、灯L1短路；D、灯L2短路。

10、在图10所示的电路中，电源电压不变。

闭合开关S，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L1可能变亮；B、灯L1亮度可能不变；C、灯L2可能断路；D、灯L2可能短路。

11、在如图11所示的电路中，当闭合开关S后，发现灯都不亮，电流表的指针几乎指在“0”刻度线不动，电压表指针有明显偏转，该电路中的故障可能是（）

A、电流表坏了；B、灯泡L1的灯丝断了；C、两个灯泡都断路；D、灯泡L2的灯丝断了。

12、在如图12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可能是

A、灯L1短路；B、灯L2短路；C、灯L1断路；D、灯L2断路。

（）

13、把电池组、开关、灯泡L1和L2及若干导线组成串联电路，并用电压表测灯L1两端的电压，当开关闭合时发现电压表读数为零，则可能出现的故障是（多选）（）

A、L1的灯丝断了；B、L2的灯丝断了；C、L1发生了短路；D、L2发生了短路。

14、如图13所示，当闭合开关S时，电灯L1和L2都不亮，电流表示数为零，电压表示数为电源的电压，则下列分析中错误的是（）

A、电流表断路，电灯L1和L2完好；B、L1灯丝断路，电流表和L2完好；

C、L2灯丝断路，电流表和L1完好；D、L1、L2灯丝都断路，而电流表完好。

15、在图14所示的电路中，a、b、c、d为四个接线柱。

闭合开关后灯不亮，已经确定是由于灯泡开路或短路引起。

在不允许拆开电路的情况下，请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断，把方法和判断结果填入下表中。

（每种电表各填一种方法）

电表

方法（接在何处、开关开闭情况）

现象和结论

电流表

AB

开路

电压表

电压

开路

16、某同学做实验时，如下图连接电路，闭合开关后，灯泡正常发光，但安培表指针不动，伏特表有读数，那么有可能是（）

A．安培表已被烧坏，致使电路不通

B．安培表完好，但未与导线接牢

C．灯L的灯座接线处短路

D．安培表被短路

17、在如图所示的电路中，当开关Ｓ闭合时，电灯不亮，电流表无读数，电压表读数为电源电压，以下不可能的情况是：

（）

　Ａ、电流表中断路，Ｌ１和Ｌ２都完好

　Ｂ、Ｌ１灯丝断路，电流表和Ｌ２都完好

　Ｃ、Ｌ２灯丝断路，电流表和Ｌ１都完好

　Ｄ、Ｌ１和Ｌ２灯丝都断路，而电流表完好

18、如图所示，S闭合后，两个灯泡均不发光，电流表的指针也几乎不动，但电压表的指针确有明显的偏转，该电路的故障可能是：

（）

A．电流表坏了或未接好。

B．L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触。

C．L1和L2的灯丝都被烧断。

D．L1的灯丝被烧断或没接好

19、某同学做实验时，如图连接电路，闭合开关后，灯泡不能发光，但电流表指针偏转幅度太大，电压表没有示数，那么有可能是（）

　　A．电压表已被烧坏，致使没有示数

B．电流表完好，但未与导线接牢

C．灯L的灯座接线处短路

D．电压表被短路

20.按右图的电路进行实验，当闭合电键后发现电流表指针不动，电压表读数正常，则可能出现的情况是（）

　　A.安培表坏了，电流无通路

　　B.电源的正、负极接反了

　　C.灯泡的灯丝断了，或连接电流表的两根接线碰线了

D.电流表的量程选得不合适

课堂练习

参考答案：

1、D2、A3、A4、C5、A6、D7、A8、D9、B10、C11、D12、D

13、BC14、A

15、

电表

方法（接在何处、开关开闭情况）

现象和结论

电流表

ab开关闭合

有示数灯L断路

无示数灯L短路

电压表

ab开关闭合

有示数灯L断路

无示数灯L短路

16、D17、A18、D19、D20、C