2022年初中物理电路故障及动态电路分析解题技巧和经典题型.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 中学物理电路故障及动态电路分析1、先依据题给条件确定故障是断路仍是短路：两灯串联时,假如只有一个灯不亮,就此灯肯定是短路了,假如两灯都不亮,就电路一定是断路了；两灯并联,假如只有一灯不亮,就肯定是这条支路断路,假如两灯都不亮,就肯定是干路断路；在并联电路中,故障不能是短路,由于假如短路,就电源会烧坏；2、依据第一步再判定哪部分断路或短路；例 1：L1 与 L2 串联在电路中,电压表测L2 两端电压,开关闭合后,发觉两灯都不亮,电压表有示数,就故障缘由是什么？解：你 先画一个电路图：两灯都不亮,就肯定是断路；电压表有示数,说明电压表两个接线柱跟电

2、源两极相连接,这部分导线没断,那么只 有 L1 断路了；例 2、L1 与 L2 串联,电压表 V1测 L1 电压, V2,V2示数很大,就 L1 短路而 L2 正常； B、如 V1=0而 V2示数很大,说明 L2 都断路；测 L2 电压；闭合开关后,两灯都不亮；就以下说法正确选项：A、如 V1=0 A；其实答案为 B；第一依据题给条件：两灯都不 解：可能你会错选 亮,就电路是断路, A确定不正确；当 L2 断路时,此时 V2 相当于连 接到了电源两极上, 它测量的是电源电压, 因此示数很大； 而此时 L1由于测有电流通过,因此两端没有电压,因此V1的示数为零；第一要分析串并联,这个一般的比较简

3、洁, 一条通路串联,多条并联；1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 假如碰上了电压表电流表就把电压表当开路,由于电流表电压小,几乎为零；但电压表不同；电流表当导线； 这个是 此处要留意的是,电压表只是看做开路, 并不是真的开路； 所以假如碰上了一个电压表一个用电器一个电源串联在一起的情形,要记得；电压表是有示数的（话说我当时为这个纠结了好久） ；仍有一些东西光看理论分析是不 好的,要多做题啊,做多得题,在分析总结以下,会好许多；而且如 果有不会的,肯定要先登记来,没准在下一题里就会有感悟、一常见电路的识别方法与技巧

4、 在解决电学问题时, 我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个 用电器（电阻）的连接关系问题；不能确定各 个电阻之间的连接关系,就无法确定可以利用 的规律,更谈不到如何解决问题；因此正确识 别电路是解决电学问题的前提； 当然第一必需把握串联电路和并联电 路这两种基本的电路连接方式（图（甲） 、（乙）,这是简化、改画 电路图的最终结果；识别电路的常用方法有电流流向法（电流跟踪法）、摘表法（去 表法）、直线法和节点法；在识别电路的过程中,往往是几种方法并 用；电流流向法 电流流向法是指用描画电流流向的方法来分析电阻连接方式的方法；这是一种识别电路最直观的方法,也是连接实物电路时必需遵循的基本思路；详

5、细步骤是：从电源正极动身,沿着电流的方向描画2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 出电流通过电阻的各条路经,始终达到电源的负极；例：在图（甲）所示电路中,三盏灯是如何连接的,开关闭 合后,电流表测量的是哪部分的电流？做法：先标出电源的正负极, 再沿着 从正极到负极的方向,用自己习惯的方 法（箭头、粗细线、彩线） ,描画各处的 电流走向,标在电路图上, 如图（乙）；分析：从图（乙）中可以看出,点是最初的电流分支点,点 是最终的电流会合点；电流共有三条路径,分别通过三盏灯,所以三盏灯是并联的； 通过电流表的电流只通过灯

6、 是通过灯 1的电流；摘表法1,所以电流表测量的摘表法的基本思路和步骤：从电路中摘去电压表和电流表后,电 压表所在支路用断路替代, 电流表所在位置用导线替代； 假如需要进 一步对电路进行分析争论, 原电压表、 电流表所测量的电压和电流就 应在简化后的电路上标出；例：如图（甲）所示电路中, 三个 电阻是联的；电压表 的示数为 ,的示数为, 电源电压（填“ 大于” 、“ 小于” 或“ 等于” ） ；分析：两个电压表使电路看起来比较复杂,摘掉两个电压表后,把电压表所在支路擦除,电阻的串联方式如图（乙）所示；两图比3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - -

7、 - - - - - - - 较可知,电压表测量的是和 两端的电压 ,电压表 测量的是 和 两端的电压 大于电源电压；直线法 直线法是一种普遍适 用的简化电路的方法, 是在 上述两种方法的基础上, 把 不规范电路简化成规范电 ,两个电压表的示数之和路的方法；在识别电路、分析电路变化等方面有不行替代的的作用；详细方法步骤是：将电路从电源正负极处断开,结合电流流向法,拉 长和缩短某一段导线,使各组元器件都在一条直线上,一次不成,可 逐次分步完成；例：图（甲）所示电路中,电源电压是,开关闭合后电 压表的示数为,问：灯、两端电压各为多少？分析：利用摘表法,可以确定这是两个灯泡的串联电路；问题是电压表测

8、量的电压是哪个灯两端的电压；所示,这个问题就迎刃而解了；节点法将电路拉成直线,图（乙）节点法是一种将不规范电路快速简化、改化为规范电路的方法；详细做法是：从电 源正极开头,把电 阻之间的连接导线4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 缩减成点, 相同的点用同一个字母表示； 假如一个电路中的点多于两个,可以将这些点排在一条直线上,再把相应的电阻补充到这些点之间,节点法和直线法有着相辅相成的关系；大多数时间比直线法来得更直接、更简洁；例：图（甲）所示电路中,三个电阻是联的；电流表测量的是通过电阻的电流；流；电流表测量的是

9、的电分析：将图（甲）中的电流表摘掉后,电路中三个电阻的连接 方式仍旧不明显；从电源正极开头,可以标出三个位置都是点（电源正极）,另外两个位置都是点（电源负极）；如图（乙）所示；三个电阻都连接在两点之间, 通过三个电阻的电流方向都是从 到,所以这是一个并联电路；再利用电流法,描画电流走向如图（丙）所示；可以知道原电流表的位置通过的是和的电 流； 原电流表的位置通过的是和的电流；此题中两个电流表的位置跟例（图甲）中两个电压表的 位置相同, 由于用电流表替代了电压表, 三个电阻的连接方式也随之 发生了变化；二、动态电路分析与判定 分析动态电路的一般思路是： 依据引起电路变化的缘由 （开关通 断、变阻

10、器滑片移动、 电路故障）,分析判定电路 中电阻的变化,依据欧姆定律分析电路中电流的 变化（电流表示数变化）,再依据欧姆定律变形式5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - U=IR（或串并联电路电压特点） 进一步判定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；化1、滑动变阻器滑片 P的位置的变化引起电路中电学物理量的变（1）串联电路中滑动变阻器滑片 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试验电路图,当滑片 P向左移动时,请你判定电流表和电压表示数的变化；分析： P 左移 R

11、2 减小 R 总减小 I 增大A表变大；R1 不变 IR 1增大 U1增大V表变大；判定V表的变化仍可以依据串联电路的电压特点来分析：R2 减小 U2 减小 U1 增大V表变大； 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：第一要确定电路的类型, 此电路属于串联电路呢仍是并联电路；我们可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉；此时可以简洁地看出, 这是一个串联电路； 而且发觉滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器变成了定值电阻,电流表测串联电路的电流,所以左移 R1+R2不变A不变A 表示数不变；即： P在本电路中, 电压表是测量 R1和 R2部分电阻

12、之和的总电压, 当滑 片 P向左移动时, 被跨接在电压表内的电阻随着变小,依据串联电路 电压特点：V表示数减小；6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 3 在如图 3 所示电路中, 当闭合开关后, 滑动变阻器的滑动片 P向右移动时A 电流表示数变大,灯变暗； B电流表示数变小,灯变亮；C 电压表示数不变,灯变亮； D电压表示数不变,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

13、不变（留意：在中学阶段,小 灯泡的电阻由于温度的影响引起的变化往往忽视不计）,因此总电阻变大,电流变小,所以电流表示数变小；依据串 联电路的电压特点分析, 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；此题正确答案为 D；（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 4,当滑片 P 向右移动时,A1表、A2表和V 表将如何 变化？分析：V测电源两端电压,A1测 R1支路电流,A2测干路电流；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 R

14、1 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,7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 所以A2示数也会变小；2、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化（1）串联电路中开关的断开或闭合引起的变化 例 5 在如图 5 所示的电路中,将开关S闭合,就电流表的示数将 _, 电 压 表 的 示 数 将 _ 均 填 “变大” 、“ 变小” 或“ 不变” ；分析：在开关尚未闭合前, 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；开关

15、S闭合后,电阻 R2 被局部短路,电路中的电阻只有 大；R1 了,因此电流表的示数将变在开关尚未闭合前, 两个电阻组成串联电路； 电压表测量 R1两端的电压,开关 S闭合后,电阻 R2被局部短路, 只有 R1接入电路, 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；仍可以依据 U=IR来分析开关闭合后电压表的示数变化；（2）并联电路中开关的断开或闭合引起的变化 例 6 在图 6 中,灯泡 L1 和灯泡 L2是_联连接的；当开关 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：此题的难度第一在电路的识别, 我们可以将电流表看作导线

16、, 将电压表拿去, 就简洁看出这个电路是 “ 并” 联电路；电流表串联在小8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 灯 L1 的支路中,所以开关闭合时, 电灯 L1 接入电路,电流表的示数从0 变到有读数,应当选填“ 增大”；电压表并联在 L2 两端,也即测量电源电压,而且不受开关掌握,所以电压表示数“ 不变”； 3 、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障缘由分析 例 7 在图 7 中,当开关 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

17、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,其缘由有三： 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 明不存在缘由 1 的情形；那么仍有两种情形都是可能的；答案为：小 灯 L2 短路；小灯 L1 断路； 例 8在如图 8 所示电路中,电源电压不变；闭合开关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,产生这一现象的缘由可能是 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；

18、可以采纳排除法； 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；一名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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； 此题 正确答案为 C； 例 9 在图 9 所示的电路中, 电源电压不 变；闭合开关 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,就产生这一现象的 缘由是 A 灯 L1 断路

19、； B 灯 Ll 短路；灯 L2短路；C 灯 L2 断路； D分析：应用“ 去表法” 可以判定此电路是L1、L2组成的串联电路；“ 段时间后,其中的一盏灯突然变亮”排除了电路显现断路的情形,那么,故障现象只有发生短路了； 电压表 V2 的示数变大, 是小灯变亮的缘由,且它测小灯 L2 两端电压,所以肯定是小灯 L2 突然变亮；电 压表 Vl 的示数变小说明小灯 L1 发生了短路；此题正确答案为 B；三、 简洁电路故障类习题的分析判定电路故障是指电路连接完成通电时,整个电路或部分电路不能工作； 它产生的缘由主要有：元件本身存在问题,如元件内部开路、短路；连接时选用的器材不当（如 断开等；R1R2

20、）；电路导线接触不良或中学物理学习的电路的三种基本状态是：通路,电路形成回 路,电路中有连续电流,电路工作；开路,指电路的某一位置断10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 开,无法形成回路,电路中没有电流,电路不工作；短路,指电源的正负极被导线直接相连,电流不经过用电器直接从电源正极流向负极,此时电路中的电流极大,可能烧坏电源；经典题型篇例 1、如图 1,闭合开关时,两灯都不亮,电压表示数为 0；就缘由可能是（） A 、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路分析：闭合开关时,两灯都不亮（或电流表无示数

21、）,说明电路中无电流,从上面的分析可以得出这是开路故障；那么是 L1 仍是L2 开路呢？可以通过电压表的示数来进行分析,由于电压表测量 L1两端电压,如是 L1 开路,就电压表应与L2串联接在电源两端,它应该有示数且接近电源电压,而此时电压表示数为 0,说明电压表没有连接到电源两端；因此此题的正确选项是 D；例 2、如图 2,闭合开关时,电流表有示数,电压表示数接近电源电压,就缘由可能是路 A 、L1 短路 B、L2 短路 C、L1 开 D、L2 开路分析：闭合开关时,电流表有示数（或指针偏转）,说明电路中有电流,从上面的分析可以判定这是电路中的部分电路短路故障；11 名师归纳总结 - - -

22、 - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 那么是 L1仍是 L2 短路呢？可以通过电压表的示数来进行分析；可 以假设一下,如是 L1短路,那么 L1 就相当于一根导线,它的两端电 压就为 0,这与题目条件不相符,这样就可以确定是 L2 被部分短路；因此此题的正确选项是 B；例 3、如图 3,闭合开关时, L1发光而 L2不 亮,就缘由可能是： A 、L2开路 B、L2开路 C、RL1比 RL2大得多 D、RL1比 RL2小得多分析：闭合开关时, L1 发光,说明电路中有电流,从上面的分析 可以判定这是电路中的部分电路短路故障,L1 发光而 L2

23、不亮,可以很快得出是 L2 短路；那么 L2 就相当于一根导线,它的电阻微小,而从电路中不能看出L2 被短接,因而故障应是RL2比 RL1小得多；因此此题的正确选项是C；当然,也可以通过串联电路中电流相等的特点和电功率学问来说明,不再赘述；例 4、如图 4,闭合开关时,电流表 能是（）A与 A1 的示数相同,就缘由可 A 、L1 短路 B、L2 短路 C、L1开路D、L2开路分析：并联电路由于存在两条支路,因此必需分析各条支路是否有电流；此题中,电流表 A与 A1的示数相同,即 I=I 1,说明干路和 L1 所在支路是通路,从并联电路的电流特点分析：I=I 1+I 2 ,因此12 名师归纳总结

24、 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - I 2 =0,即电流表 A2 示数为 0,L2支路没有电流,此支路开路；就正确选项是 D；例 5、如图 4,闭合开关瞬时,电流表 不动；就缘由可能是（）A与 A1 同时打表, A2指针 A 、L1短路 B 、L2短路 C、L1 开路 D、L2 开路分析：电流表 A与 A1 都打表,很明显是短路故障,同时 A2 指针不动,说明短路的不是 L2 支路,因此正确选项是 A；例 6、如图 6,闭合开关时,灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,就缘由可能是（） A 、ab 间开路 B、bc 间开路 C、

25、cd 间开路 D、ad 间开路分析： L1、L2都不亮,可以判定出电路故障属于开路；由于电压表示数接近电源电压,说明L2 阻值很大（或者电压表串联在电路中）,远大于 L、L3 的电阻,所以开路故障应当是显现在 L2 所在的部分电路,因此正确选项应是 B；例 7、如图 8,闭合开关时,发觉电流表的指 针没有偏转；某同学用一根导线将 ac 两点连接 起来,闭合开关瞬时,电流表指针快速偏转到最大；当他用这根导线将bd 两点连接起来时,发现灯 L1 发光；就以下关于该电路存在的问题分析错误选项A、L1完好 B、L2开路 C、L3 短路 D、L2 情形无法判定13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 分析：闭合开关后,电流表指针没偏转,第一可确定此电路中有开路故障；用一根导线将ac 两点连接起来,闭合开关瞬时,电流表指针快速偏转到最大,说明开路故障没有显现在 L3所在部分电路,同时说明 L3被短路了；再用导线将bd 两点连接起来时, L1发光,说明故障也不是 L1所在部分电路,那么只有 L2 开路的可能了；综合上述分析,错误的选项应当是 D；14 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页