电路故障与动态电路计算.docx

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电路故障与动态电路计算

一、串联电路中的故障分析：

（以电路中两盏为例子）

①闭合开关发现只有一盏灯亮。

故障分析：

既然有灯亮，说明电路是通路的，那盏不亮的灯可能被短路了。

例：

如图当闭合开关时，L1亮，L2不亮。

电压表和电流表均有示数。

故障可能原因是（）

A.L1短路B.L2短路C.L1断路D.L2断路

【题目变式1：

】如上图，当闭合开关时，L1不亮，L2亮。

电压表无示数，电流表有示数。

故障可能原因是（）

A.L1短路B.L2短路C.L1断路D.L2断路

②开始时两盏灯都亮，一段时间后发现两盏都不亮。

故障分析：

既然所有灯都不亮了，说明电路中存在断路现象。

即此时电路是开路的。

常用判断方法：

用电压表依次测试某段两端，有读数或者无读数，以此判断故障的原因。

电压表有读数：

说明电压表被测的电路应该是开路的。

电压表无读数：

说明电压表被测之外的电路是开路的。

例：

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,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

【题目变式1：

】如图所示的电路，闭合开关S后，两灯都不亮。

用电压表检测得到的结果是：

Uab=Ubc=Ude=Uef=0，若故障只有一处，则可能的原因是（）

A．电路a、b间短路

B．电路b、C间开路

C．电路d、e间短路或开路

D．电路e、f间开路

总结：

1.串联电路中如果有一盏灯亮，另外一盏灯不亮。

说明这个电路可能发生了短路现象，谁不亮谁短路。

2.串联电路中如果所有灯都不亮，说明电路可能中发生了开路现象。

2、并联电路中的故障分析：

（以电路中两盏为例子）

①闭合开关发现只有一盏灯亮。

故障分析：

既然有一灯亮，说明这一灯亮的电路是通路的，那盏不亮的灯一定是开路。

（因为如果短路，会烧坏电源所有灯都不亮了）

例：

如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S后，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，产生这现象的原因是：

（）

A、灯L1知路；B、灯L2短路；

C、灯L1开路；D、灯L2开路。

【题目变式】如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电路正常工作。

一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表中一只电表示数变小，另一只电表示数不变。

出现这种现象的可能原因是：

（）

A．L1开路B．L2开路C．L1短路D．L2短路

总结：

并联一灯亮一灯不亮，是开路（因为如果短路，会烧坏电源所有灯都不亮了）

回馈练习：

1、如图所示，当开关S闭合，两表均有示数，过一会儿发现电压表示数突然变小，电流表示数突然变大，下列故障判断可能是（）

A、L1短路；B、L2灯短路；

C、L1灯丝断开；D、L2灯丝断开。

2、使用电流表时，若将“+”“－”接线柱接反了，产生的后果是：

（）

A、用电器烧坏；B、电源烧坏；

C、指针反转；D、不影响使用，仍可正常读数。

3、某同学用电流表测串联电路中的电流时，闭合开关后发现电流表指针来回晃动，灯泡时亮时暗，则可能发生的故障原因是：

（）

A、导线开路；B、开关断开；

C、灯泡与灯座接触不良；D、电流表损坏。

4、如图所示，闭合开关S时，灯L1和L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮，接触b、c两点时，两灯都不亮，接触c、d两点时，两灯都亮，故障原因可能是（）

A．开关接触不良B．灯L1开路

C．灯L2开路D．灯L2短路

5、如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S后，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，产生这现象的原因是：

（）

A、灯L1知路；B、灯L2短路；

C、灯L1开路；D、灯L2开路。

6、如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路各元件工作正常。

一段时间后，若其中一只电压表示数变大，则（　）

A．另一个电压表示数变小

B．其中有一盏灯亮度不变

C．灯L2可能开路

D．灯L2可能短路

7、如图7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，这时电流表和电压表均有读数。

则故障原因可能是（）

A．L1开路B．L1短路

C．L2短路D.L2开路

方法：

 一、电路中故障及原因 

故障1：

闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动 

原因：

电路某处接触不良     排除方法：

把松动的地方拧紧 

故障2：

闭合开关前 灯泡发光 闭合开关后 灯泡不亮了 两表也无示数 

原因：

开关与电源并联 导致所有东西都被短路   后果：

极容易烧坏电源 

故障3：

闭合开关后 灯泡不亮 电流表几乎无示数 电压表所呈示数几乎为电源电压 原因1：

灯泡（电压表2接线柱之间）断路 故电压表串联到了电路中 

分析：

如果电压表与一灯泡并联 而这个灯泡断路了 就相当于直接把这个电压表串联在电路中 I=U/R 因为 电压是恒定的 电阻巨大 所以电流表的示数就很小了 而串联式靠电阻分压的 由于电压表的电阻巨大 在这么大的电阻前 灯泡的电阻就显得微不足道 所以 电压表显示的几乎是电源电压 原因2：

电流表与电压表位置接反了 

这样也是相当于电压表串联在电路里 因为电压表的电阻很大 所以几乎分到了全部电压 而由于电压表的电阻大电路中电流几乎为零故电流表几乎无示数 

补充一下啊：

有时做题会问你如果在测小灯泡电阻的实验中（或是电路图中只有一个灯泡 两表）如果电流表与电压表位置互换 会有什么后果 就答：

灯泡不亮 电流表几乎无示数 （其实就是没示数 ） 电压表所示几乎为电源电压（其实就是电源电压） 

故障4：

闭合开关后 无论怎样移动滑动变阻器的滑片 灯泡亮度与两表示数均无改变 原因：

变阻器没有按照一上一下的方法来接  补充一下：

变阻器全接上接线柱时：

相当于导线（这是极不安全的 容易造成电路电流过大） 变阻器全接下接线柱是：

相当于一个定值电阻  故障5：

闭合开关后，无论怎样移动滑片 灯泡都不亮 

原因1：

电路某一处断路           原因2:

灯泡被导线或电流表短路 故障6：

灯泡亮 两表指针反向偏转     原因：

两表的正负接线柱接反了 二、电路中出现的症状及诊断 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

专题二动态电路的计算

【知识总结】分析动态电路的一般思路是：

根据引起电路变化的原因（开关通断、变阻器滑片移动、电路故障），分析判断电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化（电流表示数变化），再根据欧姆定律变形式U=IR（或串并联电路电压特点）进一步判断电路中部分电路中电压的变化（电压表示数变化）或其它物理量的变化。

【典例分析】如图所示电路中，当开关S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.24A，则通过灯泡L1的电流是_____________A，通过L

2的电流是_____________A。

当S1、S2两开关都闭合时，电流表的示数为0.56A，则此时通过灯泡L1的电流为_____________A，通过灯泡L2的电流为_____________A。

例

1．实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻ｒ两个物理量来描述它。

实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为ｒ的电阻串联而成，如图甲所示：

在图乙中R1=14,R2=9。

当只闭合S1时，电流表读数I1=0.2A；当只闭合S2时，电流表读数I2=0.3A，把电源按图甲中的等效方法处理。

求电源的电压U和电阻ｒ。

滑动变阻器移动时电路中各物理量的变化

【典例分析】如图所示，R为定值电阻，电源电压不变，当滑动变阻器R'的滑片向右移动时，下列说法中，正确的是（　　）

A．

电流表示数变大、电压表示数变

．

B电流表示数变小、电压表示数变大

C．

电流表、电压表示数都变小

D．

D电流表、电压表示数都变大

例1．如图电路，电源电压不变，开关S闭合，在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，以下判断正确的是（　　）

A．

电压表示数不变

B．

电压表示数变大

C

电压表示数变小

D．

电压表示数先变大后变小

例2．如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向上滑时，下列判断正确的是（　　）

A．

三只电表的示数都增大

B．

三只电表的示数都变小

C．

电表A1的示数变小，电表V和A2的示数不变

D．

电表A和A2的示数都变小，电表V的示数不变

【典例分析】在图示的电路中，电源电压为30V，电阻R＝30Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。

求：

（1）滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程，电压表的最大读数是多少？

（2）若改用电压表的量程为0－15V，要使它接在电路中不烧坏，滑动变阻器的滑片P只能在阻值多大的范围内滑动？

（3）若把一只量程为0－0.6A的电流表接在图甲中的C、b两点上，如图乙所示，为了不损坏电流表和电压表，滑动变阻器的滑片P只有在阻值多大范围内滑动？

例1、如图所示，已知电源电压为6V，R1阻值为8Ω，变阻器R3上标有“1A20Ω”字样，电流表A选取的量程为0~0.6A，电压表V选取的量程是0~3V.

（1）当S1和S2均闭合时，电流表的示数为0.5A，通过R1的电流是0.4A，则R2的电阻值是多大？

（2）当S1闭合S2断开时，请通过分析计算说明，变阻器R3允许的取值范围．

【课后作业】

1.如图所示的电路中，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 

2．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

3.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 

4.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 

5.都匀市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是（）

A．称重表相当于电压表B．电路中的R1是没有作用的

C．当车辆越重时，称重表的示数越小D．当车辆越重时，称重表的示数越大

6.二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。

将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U与电流表示数I发生变化，其中正确的是（　　）

A．U变大，I变大B．U变小，I变小

C．U变小，I变大D．U变大，I变小A

7.如图是某物理兴趣小组设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间连接有可以收缩的导线，R1为定值电阻。

可以显示出传感器所受的压力F越大，指针偏转角度越大的电表是（）

A．电流表B．电压表

C．电流表、电压表都可以D．电流表、电压表都不可以

8.某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。

闭合开关后，当温度升高时，电压表和电流表的示数变化情况是（）

A．电流表和电压表示数均变小B．电流表和电压表示数均变大

C．电流表示数变小,电压表示数变大D．电流表示数变大,电压表示数变小

9.如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（假设灯丝的电阻不变）（）

A．电压表的示数变小B．电流表的示数变小

C．电压表和电流表示数的比值变小D．电压表和电流表示数都变大