中考物理总复习 专题四 动态电路和电路故障分析课件.ppt

专项突破4动态电路和电路故障分析 专项解读 由于滑动变阻器滑片移动时或电路中开关状态改变时而使电路中的电流发生改变 这样的电路称之为动态电路 如图1所示 不管是开关开闭还是滑片移动 其实质都是为了改变电路的总电阻 从而引起电路中电流的变化 无论串 并联电路 部分电阻增大 总电阻随之增大 而电源电压不变 总电流与总电阻成反比 电路故障一般分为短路和断路 分析识别电路故障时 一定要根据电路中出现的各种反常现象 如灯泡不亮 电流表 电压表示数反常等 分析发生的各种可能原因 再根据题中给出的其他条件和现象 测试结果等进行综合分析 确定故障 例1 如图2所示 电源电压不变 r1 r2 r3为定值电阻 开关s1 s2都闭合时 电流表a与电压表v1 v2均有示数 断开开关s2 则 a 电流表a示数变大 电压表v1示数变大b 电流表a示数变小 电压表v2示数变小c 电压表v1示数与电流表a示数的比值变大d 电压表v2示数与电流表a示数的比值变大 类型一开关引起电路变化 判断动态电路电表示数变化问题的基本策略 首先识别电路的连接情况是属于串联电路还是并联电路 然后找出电路中有几个仪表 电流表或电压表 并分别判断它们各测哪部分电路的电流 或电压 根据 方法点拨 d 欧姆定律写出电流表 或电压表 所测电流 或电压 的计算表达式 根据题目所给物理情境 用电流 或电压 的计算表达式判断电流表 或电压表 示数的大小变化 开关s1 s2都闭合时 i u1 u2 ir2 开关s1闭合 s2断开时 i u1 i r2 u2 i r1 r2 根据上述分析可知 s2断开前 后 i i u1 u1 u2 u2 即电流表a示数变小 电压表v1示数变小 电压表v2示数变大 故a b错误 s2断开前 后 电压表v1示数与电流表a示数的比值都等于r2的阻值 因此其比值不变 故c错误 s2断开前 电压表v2示数与电流表a示数的比值等于r2的阻值 s2断开后 电压表v2示数与电流表a示数的比值等于r1 r2的电阻之和 因此其比值变大 故d正确 类型二滑动变阻器引起电路变化 例2 2015 临沂 如图3所示的电路中 电源电压为6v保持不变 定值电阻的阻值为10 滑动变阻器的最大阻值为20 当开关闭合 滑片由b端向a端移动的过程中 以下说法正确的是 a 电压表的示数减小b 电压表示数与电流表示数的比值不变c 当滑片移到中点时 电压表示数为2vd 当滑片移到a端时 电流表示数为0 2a b 当开关闭合 滑片由b端向a端移动的过程中 接入电路中的电阻减小 电路中的总电阻减小 电路中的电流增大 由u ir可知 电压表的示数增大 故a错误 因电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值 故b正确 当滑片移到中点时 电路中的电流 0 3a 则电压表的示数 ur ir 0 3a 10 思路点拨 3v 故c错误 当滑片移到a端时 电路为定值电阻的简单电路 电流表的示数 i 0 6a 故d错误 串联电路动态分析步骤 1 首先根据滑动变阻器滑片移动情况 判断电路中电阻的变化 2 根据电阻变化及欧姆定律i 判断电路中电流的变化 3 根据u ir判断固定部分 即阻值不变部分 电压变化 4 根据u u1 u2判断滑动变阻器两端电压的变化 方法点拨 例3 如图4所示的电路中 闭合开关 发现灯泡l不亮 电流表无示数 电压表示数较大 若电路中只有一处故障 则故障原因可能是 a l短路b l断路c r短路d r断路 类型三电路故障类型一断路 b 1 串联电路断路 一处断路全电路断路 所有的用电器都不能工作 电路电流为零 断路处和电源两端有电压 其余用电器两端电压为零 2 并联电路断路 一条支路断路不影响其他支路 即断路的支路用电器不能工作 其他支路用电器正常工作 电流大小不变 总电流变小 本题属于串联电路断路 根据电路图可知 r与l串联 电压表测量l两端电压 电流表测量电路中的电流 当闭合开关后 灯泡不亮 并且电流表无示数 说明电路发生了断路 而电压表有示数 说明电压表能与电源相通 故灯泡l断路 规律点拨 类型四电路故障类型二短路 例4 2016 成都 某实验小组用两个相同的小灯泡连接了如图所示的串联电路 当开关闭合后发现 甲 乙两灯都不亮 为了找到故障原因 小张用一根导线来检查 当导线与ab两点连接时 甲灯不亮乙灯亮 当导线与bc两点连接时 两灯都不亮 由此推测故障是 a ab两点间存在短路b ab两点间存在断路c bc两点间存在短路d bc两点间存在断路 b 例4 2016 成都 某实验小组用两个相同的小灯泡连接了如图所示的串联电路 当开关闭合后发现 甲 乙两灯都不亮 为了找到故障原因 小张用一根导线来检查 当导线与ab两点连接时 甲灯不亮乙灯亮 当导线与bc两点连接时 两灯都不亮 由此推测故障是 a ab两点间存在短路b ab两点间存在断路c bc两点间存在短路d bc两点间存在断路 b 闭合开关时两灯均不亮 说明电路中某处断路或两灯均短路 用导线先并联在ab两端时 发现甲不亮 乙亮 说明电路通路 两灯泡不可能都短路 乙不可能断路 当导线并联在bc两端时 灯均不亮 说明断路位置在ab两点间 故选b 专项练习 1 2015 福州 如图所示 电源电压不变 闭合开关s 当滑动变阻器滑片p向右移动时 a 电流表a1示数变小 电压表v示数变小b 电流表a2示数变大 电压表v示数变大c 电压表v示数与电流表a1示数比值不变d 电压表v示数与电流表a2示数比值不变 c 由图知 滑动变阻器r2与定值电阻r1并联 电流表a1测量电阻r1的电流 电流表a2测量电路总电流 电压表测电源的电压 当滑动变阻器滑片p向右移动时 其连入电路电阻变大 但电压表的示数不变 由于定值电阻的阻值和两端电压不变 所以电流表a1的示数不变 a错误 滑片向右移动 变阻器接入电路的阻值变大 这条支路的电流变小 通过定值电阻的电流不变 则通过干路的电流变小 b错误 电压表v与电流表a1示数的比值是定值电阻的阻值 c正确 电压表的示数不变 a2的示数变小 所以电压表与a2示数的比值变大 d错误 2 2015 广安 如图所示电路 电源电压恒为3v 电路中各元件连接正确且均完好 导线连接牢固且电流表 电压表接入量程合理 r1 r2为定值电阻 则下列说法正确的是 a 当s1 s2都断开时 电压表示数为零 电流表示数为零b 当s1 s2都闭合时 电压表示数为3v 电流表有示数c 当s1闭合 s2断开时 电压表示数为3v 电流表有示数d 当s1断开 s2闭合时 电压表示数为零 电流表示数为零 b 当s1 s2都断开时 等效电路图如图甲所示 近似等效电路图如图乙所示 电压表直接接在电源两端 电压表示数等于电源电压3v 故a错误 当s1 s2都闭合时 电阻r1被短路 只有电阻r2接入电路 电压表测电源电压 电压表示数为3v 电流表测电路电流 电流表有示数 故b正确 当s1闭合 s2断开时 两电阻串联接入电路 电压表测电阻r2两端电压 电压表示数小于电源电压3v 故c错误 当s1断开 s2闭合时 电路断路 电流表示数为零 电压表接在电源两端 电压表示数等于电源电压3v 故d错误 b 3 2016 遵义 如图所示为小明连接的电路 他检查导线连接无误后 闭合开关s 发现两灯均不发光 于是他用一根导线分别连接到ab bc cd和ac两点 灯l1 l2均不发光 再用导线连接到bd两点时 灯l1发光 l2不发光 由此判定电路的故障是 a 灯l1与开关s均断路b 灯l2与开关s均断路c 灯l1与开关s均短路d 灯l2与开关s均短路 d 4 在如图所示电路中 电源两端电压保持不变 闭合开关s后 电路正常工作 过了一会儿灯l突然变亮 两表示数都变大 则该电路出现的故障可能是 a 灯l短路b 灯l断路c 电阻r断路d 电阻r短路 b 5 某实验小组连接了如图所示的串联电路 电源电压为3v恒定不变 连接好电路 闭合开关后两灯都不亮 他们用电压表先后测得uab ubc ucd 0 uad 3v 为进一步确认电路故障 他们先用导线将a b连接起来 先后测得ubc ucd 0 再用导线将b c连接起来 先后测得uab 0 ucd近似等于3v 最后用导线将c d连接起来 先后测得uab 0 ubc近似等于3v 则故障原因可能是 a 灯l1和灯l2都发生了断路b 灯l2和开关s都发生了断路c 灯l1和开关s都发生了断路d 灯l1 灯l2和开关s都发生了断路 由题意可知 闭合开关后两灯都不亮 并且uab ubc ucd 0 uad 3v 说明电源有电压 则电路其他部分出现断路 用导线将b c连接起来 先后测得uab 0 ucd近似等于3v 说明电压表并联在cd之间时 与电源两极相连 因此cd间存在断路 用导线将c d连接起来 先后测得uab 0 ubc近似等于3v 说明电压表并联在bc之间时 与电源两极相连 因此bc间也存在断路 综合上述分析可得 灯l2和开关s都发生了断路 d 6 2015 内江 如图所示的电路中 r1是定值电阻 r2是滑动变阻器 闭合开关s 电压表v1的示数u1与电流表a1的示数的比值为n1 电压表v2的示数u2与电流表a2的示数的比值为n2且u1 u2 当滑片p向左移动后 电压表v1示数的变化量 u1和电流表a1示数的变化量 i1的比值的绝对值为n3 电压表v2示数的变化量 u2和电流表a2示数的变化量 i2的比值的绝对值为n4 若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定 那么 下列判断中正确的是 a n1 n2b u1 u2c i1 i2d n3 n4 电压表v1的示数u1与电流表a1的示数的比值为n1 电压表v2的示数u2与电流表a2的示数的比值为n2 u1 u2 所以n1 n2 故a错误 当滑动变阻器滑片向左移动