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八年级科学电路故障分析与变化

发布时间:2013-12-11 15:32:45  

电路动态分析和电路故障分析

专题复习

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,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P

向左移动时,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左移→R2↓→R↓→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↑。

[例2]如图,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1] 如图,当滑片P向左移动时,A表和V 表将如何变化。

[例3]在如图所示电路中,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2] 在如图所示电路中,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。

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,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3] 如图,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4]在如图所示的电路中,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”)。

2.并联电路中电键的断开或闭合引起的变化
[例6] 在图中,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5] 在图中,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”)。

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6] 在如图所示的电路中,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:这是一个并联电路。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,且导致两灯都不亮; 小灯L2断路,会导致电流表示数变0;小 灯L1短路,也会导致两灯都不亮;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。

[例9] 在图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后, 灯L1、L2都发光,—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。

[变式训练7] 在图所示的电路中,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。


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