动态电路与故障电路分析

1、电学专题电学专题动态电路和电路故障动态电路和电路故障 分析分析变化电路变化电路的类型的类型一、滑动变阻器的滑片一、滑动变阻器的滑片P的位置的变的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。化引起电路中电学物理量的变化。二、开关的断开或闭合引起电路中二、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。电学物理量的变化。三、电路的故障引起电路中电学三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化。物理量的变化。电学专题（一）：电学专题（一）：动态电路分析动态电路分析四、半导体材料（光敏电阻、压敏电四、半导体材料（光敏电阻、压敏电阻、声敏电阻等）变化引起的阻、声敏电阻等）变化引起的 变化。变化。类型一、滑动变阻器滑片

2、类型一、滑动变阻器滑片P的位置变化引起电路的位置变化引起电路中电学物理量的变化中电学物理量的变化分析方法：首先分析清楚电路是串联或是并联，然后分析滑分析方法：首先分析清楚电路是串联或是并联，然后分析滑片的移动引起滑动变阻器的电阻变化是怎样的，根据欧姆定片的移动引起滑动变阻器的电阻变化是怎样的，根据欧姆定律和串联电路、并联电路的特点综合分析得出结论律和串联电路、并联电路的特点综合分析得出结论1串联电路中滑动变阻器滑片串联电路中滑动变阻器滑片P的位置变化引起的变化的位置变化引起的变化P P左移左移RR2 2RI A RI A 表表。R R1 1不变不变IRIR1 1UU1 1 V V 表表。判断电

3、压表的变化还可以根据串联电路的分压判断电压表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：原理来分析：R R2 2UU2 2UU1 1 V V 表表。即两表示数均变大。即两表示数均变大。例例1如图，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片如图，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，请你判断向左移动时，请你判断 A 表和表和 V 表的变化。表的变化。A 表变大 V 表变小 灯泡变亮。 v变式训练题变式训练题参考下图，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，当滑片向左移动时，请判断 A 表和 V 表的变化及灯泡亮度变化。分析：分析：P左移左移R2RI A

4、表表，由，由 P = I2R可知灯泡实际功率变大，故变亮。可知灯泡实际功率变大，故变亮。R1不变不变IR1U1 U2 V 表表 。判断电压表的变化还可以根据串联电路的分压判断电压表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：原理来分析：R2U2 V 表表 。 例例2如图，当滑片如图，当滑片P向左移动时，向左移动时，A 表和表和 V 表将如何变化。表将如何变化。分析：首先要确定电路的类型，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？此电路属于串联电路呢还是并联电路？由于电流表内阻很小，故将电流表简化成导线，由于电压由于电流表内阻很小，故将电流表简化成导线，由于电压表内阻很大，故将

5、电压表简化成断开的开关或干脆拿掉。表内阻很大，故将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉。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，所变阻器的滑片已经悬空，滑动变阻器接成了定值电阻，所以以 A 表示数不变。表示数不变。电压表在本电路中，是测量电压表在本电路中，是测量R1和和R2部分电阻之和的电压，部分电阻之和的电压，当滑片当滑片P向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，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：根据分压原理：V 表示数减小。表示数减小。 变式训练题变式训练题

6、： 在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变 阻器的滑动片阻器的滑动片P向右移动时（向右移动时（ ） (A)电压表示数变大，灯变暗。电压表示数变大，灯变暗。 (B)电压表示数变小，灯变亮。电压表示数变小，灯变亮。 (C)电流表示数变小，灯变亮。电流表示数变小，灯变亮。 (D)电流表示数不变，灯变暗。电流表示数不变，灯变暗。A 变式训练题变式训练题： 如图，当滑片如图，当滑片P向左移动时，向左移动时，A 表和表和 V 表的示数将如何变化表的示数将如何变化。A 表变大表变大 V表不变表不变例例3如图，当滑片如图，当滑片P向右移动时，向右移动时，A1 表、表、 A

7、2表表和和 V 表将如何变化？表将如何变化？v分析：并联电路各支路两端电压分析：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。由于并联电路各支示数不变。由于并联电路各支路独立工作，互不干扰，滑动变路独立工作，互不干扰，滑动变阻器滑片阻器滑片P向右移动时，对向右移动时，对R1这条支路没有影响，所这条支路没有影响，所以电流表以电流表 A1 示数不变。滑片示数不变。滑片P右移，右移，R2变大，两端电变大，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。示数也会变小。2并联电路中滑动变阻

8、器的滑片并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的的位置的 变化引起的变化变化引起的变化 类型类型 二、开关的断开或闭合引起电路中二、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化电学物理量的变化 分析方法：分析清楚开关断开前后的电路连接情况是关键，同时分析方法：分析清楚开关断开前后的电路连接情况是关键，同时电流表是一个很小的电阻等效处理为导线直接连通，电压表是一个电流表是一个很小的电阻等效处理为导线直接连通，电压表是一个大电阻，处理为断路，然后根据欧姆定律及串、并联电路的特点进大电阻，处理为断路，然后根据欧姆定律及串、并联电路的特点进行分析。行分析。例4在如图所示的电路中，将开关K闭合，则电流表的示数

9、将_，电压表的示数将_(均填“变大”、“变小”或“不变”)。变大变大变大变大 类型类型 三、电路的故障引起电路中电学物三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化理量的变化 分析方法：电路故障一般分为短路和断路两大类。分析方法：电路故障一般分为短路和断路两大类。分析识别电器故障时，一定要根据电路中出现的各种反分析识别电器故障时，一定要根据电路中出现的各种反常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分析其发生的各种可能原因，再根据题中给的其他条件和析其发生的各种可能原因，再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析，确定故障现象、测试结果等

10、进行综合分析，确定故障 。例例5、在图、在图3所示的电路中所示的电路中,电源电压不变。闭合开关电源电压不变。闭合开关K，电路，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、灯L可能变亮可能变亮 B、灯、灯L亮度可能不变亮度可能不变 C、电阻、电阻R可能断路可能断路 D、电阻、电阻R可能短路可能短路图3C例例6：在图中，当开关：在图中，当开关 K闭合后，两只小灯泡发光，闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为电压表示数为4V。过了一会儿，电压表示数为。过了一会儿，电压表示数为0，经，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请

11、分析造成这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：种情况的原因可能有：_。 分析：电压表示数为分析：电压表示数为0，其原因，其原因有三：有三：1.电压表没有接好或电压电压表没有接好或电压表损坏；表损坏；2.小灯小灯L2短路；短路；3.小灯小灯L1断路。起先，电压表有示数，断路。起先，电压表有示数，说明不存在原因说明不存在原因1的情况。那么的情况。那么还有两种情况都是可能的。还有两种情况都是可能的。小灯小灯L2短路；小灯短路；小灯L1断路。断路。例例7如图所示，闭合开关如图所示，闭合开关S，电路正常工作过了，电路正常工作过了一段时间，灯泡一段时间，灯泡L熄灭，两只电表示

12、数都变大熄灭，两只电表示数都变大,则则下列判断正确的是（下列判断正确的是（ ） A电阻电阻R断路断路 B电阻电阻R短路短路 C灯泡灯泡L短路短路 D灯泡灯泡L断路断路C类型四、半导体材料（光敏电阻、压敏电阻、声敏类型四、半导体材料（光敏电阻、压敏电阻、声敏电阻等）变化引起的电阻等）变化引起的 变化。变化。例8：酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后开车，如图所示是它的原理图，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小，如果测试到酒精气体的浓度越大，那么（ ）A传感器的电阻越大 B通过传感器的电流越小C电压表的示数越大 D传感器两端的电压越大分析方法：首先分析清楚电路是串联或是并联，然后分析这些半分

13、析方法：首先分析清楚电路是串联或是并联，然后分析这些半导体的电阻变化是怎样的，与滑动变阻器同理，根据欧姆定律和导体的电阻变化是怎样的，与滑动变阻器同理，根据欧姆定律和串联电路、并联电路的特点综合分析得出结论串联电路、并联电路的特点综合分析得出结论C小明设计一个天然气泄漏检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( )A天然气浓度增大，电压表示数变小天然气浓度增大，电压表示数变小B天然气浓度减小，电流表示数变大天然气浓度减小，电流表示数变大C天然气浓度增大，电路消耗的总功率变小天然气浓度增大，电路消耗的总功率变小

14、D天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变变式训练题变式训练题：D电学专题电学专题（二）：（二）：伏安法测电阻（或电功率）实验中常伏安法测电阻（或电功率）实验中常见电路故障分析见电路故障分析常见现象如：（常见现象如：（1）如图在测电阻时，如果被测对象断了）如图在测电阻时，如果被测对象断了(如灯丝烧断了），电如灯丝烧断了），电流表和电压表示数会有何表现？流表和电压表示数会有何表现？（2）某同学实验在发现闭合开关后，电流表的指针几乎不动，而电压表的指）某同学实验在发现闭合开关后，电流表的指针几乎不动，而电压表的指针却有明显的偏转，则电路中故障的原因可

15、能是什么？针却有明显的偏转，则电路中故障的原因可能是什么？（3）如果将电流表和电压表互换了位置，电流和电压表有何表现？）如果将电流表和电压表互换了位置，电流和电压表有何表现？ 故障故障1：闭合开关，灯泡不亮，电压表闭合开关，灯泡不亮，电压表 有示数（或示有示数（或示数接近电源电压），而电流表数接近电源电压），而电流表 无示数。无示数。判断：判断：“电压表有示数电压表有示数”表明电路中有电流通过，表明电路中有电流通过，“电流电流表无示数表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是因可能是（1）和电压表并联的用电器小灯泡（或定值电阻）开路即

16、断和电压表并联的用电器小灯泡（或定值电阻）开路即断路，（或者说灯泡灯丝断了）路，（或者说灯泡灯丝断了）。分析：因为此时电流表分析：因为此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数表无明显示数。在这么大的电阻前在这么大的电阻前 灯泡的电阻就显得微不灯泡的电阻就显得微不足道足道 所以所以 电压表显示的几乎是电源电压电压表显示的几乎是电源电压（2）若器材均完好，可能是电流表和电压表位置接反了若器材均完好，可能是电流表和电压表位置接反了。分析：这样也是相当于电压表串联在电路里分析：这样也是相当于电压表串联在电路里 因为电

17、压表因为电压表的电阻很大的电阻很大 所以几乎分到了全部电压所以几乎分到了全部电压 而由于电压表的电阻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大电路中电流几乎为零故电流表几乎无示数（3）电流表被短路电流表被短路；（补充：这种情形灯泡是亮的。）；（补充：这种情形灯泡是亮的。）AV故障故障2、闭合开关，不灯泡亮，电流表闭合开关，不灯泡亮，电流表 有 示 数 ， 而 电 压 表有 示 数 ， 而 电 压 表 无 示 数无 示 数 。 判断：判断：“电流表示数正常电流表示数正常”表明主电路为通路，表明主电路为通路，“电压表无示数电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障表明无电流通过电压

18、表，则故障原因可能原因可能是 (1)与电压表并联的用电器短路，即灯泡短路与电压表并联的用电器短路，即灯泡短路( 2 ) 电 压 表 损 坏 或 电 压 表 接 触 不 良电 压 表 损 坏 或 电 压 表 接 触 不 良(3)电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路；路；(补充：这种情形电流表也没有示数。）补充：这种情形电流表也没有示数。）VA故障故障3：闭合开关后闭合开关后 无论怎样移动滑动变阻器的滑片无论怎样移动滑动变阻器的滑片 灯泡亮度灯泡亮度与两表示数均无改变与两表示数均无改变。原因原因：滑动变阻器接法错误，即滑动变阻器没有按照滑动变阻器接法错误，

19、即滑动变阻器没有按照“一上一一上一下下”的方法来接的方法来接 。补充一下补充一下：当变阻器全接上接线柱时：相当于导线（ 容易造成电路电流过大）这是灯泡特别亮， 当变阻器全接下接线柱是：相当于一个定值电阻 ，灯泡较暗。故障故障4：闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡两端的：闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡两端的电压总小于额定电压（不能正常发光）电压总小于额定电压（不能正常发光）原因：原因：电源电压过低电源电压过低。故障故障5：将滑动变阻器阻值调小时，发现灯泡变亮，电流表：将滑动变阻器阻值调小时，发现灯泡变亮，电流表变大，而电压表示数变小了。变大，而电压表示数变小了。原因：原因：电压表与滑

20、动变阻器并联了电压表与滑动变阻器并联了。故障故障6：闭合开关后，无论怎样移动滑片：闭合开关后，无论怎样移动滑片 灯泡都不亮，电流灯泡都不亮，电流表和电压表均无示数。表和电压表均无示数。原因原因（1）：电路某一处断路，如各接线柱接触不良。）：电路某一处断路，如各接线柱接触不良。 原因原因（2）:灯泡被导线或电流表短路灯泡被导线或电流表短路故障故障7：灯泡亮 两表指针反向偏转 原因：两表的正负接线柱接反了故障故障8：闭合开关，灯泡亮，电表指针偏转到右边最大刻度处。原因（1）：电表量程选小了。原因（2）：滑动变阻器没有移到最大值处（在最小值处）故障故障9：闭合开关，灯泡亮，电表指针偏转幅度很小。原因

21、（1）：两表量程选大了。原因（2）：电源电压过低，滑动变阻器又在最大值处。故障故障10：当连完最后一根导线时，灯泡立即发出明亮的光。原因：连接电路时开关未断开，滑动变阻器没有调到最大值处。其他故障 故障故障11：闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动 原因原因：电路某处接触不良，即开路 排除方法排除方法：把松动的地方拧紧 故障故障12：闭合开关前 灯泡发光 闭合开关后 灯泡不亮了 两表也无示数原因原因：开关与电源并联 导致所有东西都被短路 后果后果：极容易烧坏电源 故障故障13：闭合开关，灯泡发出微弱的光（基本不亮），电流表和电压表示数很小。（元件完好，连接无误） 原因：滑动变阻器接入电路电阻过大，（或滑动变阻器规格选大了），灯泡分压太小。小结一小结二、电路中基本的症状及诊断小结二、电路中基本的症状及诊断症状症状1：用电器不工作。诊断诊断：（1）若题中电路是串联电路，看其它用电器能否工作，如果所）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