第5讲 动态电路和电路故障

动态电路和电路故障

【动态电路分析】

类型一串联电路

【例1】如图所示,电源电压不变，闭合开关S,请回答下列问题:

【思路分析】

第一步：判断电路中各元件的连接情况：

闭合开关后，滑动变阻器R、电阻2的连接方式是。

第二步：判断电表的测量对象：

电流表V,测量_____________两端的电睬.电压表V?测量_____________两端的电压.

第三步：滑片尸向左移动时（填变大、变小或者不变）

问题1动变阻器R2接入电路的阻值：，电路中的总电阻：;

问题2电压表V的示数：

问题3电流表A的示数：（根据公式/=判断）

问题4电压表Vi的示数：

问题5电压表V?的示数：

问题6电压表Vi的示数与电流表A的示数比值：

问题7电压表V?的示数与电流表A的示数比值：

问题8电源电压〃与电流表A的示数比值：

问题9比较电压表5的示数变化量△△和电压表V?的示数变化量△星大小：△川.I△凶

问题10电压表V,的示数变化量与电流表A的示数比值：等

问题11电压表V2的示数变化量与电流表A的示数比值：

类型二并联电路

(例2

在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S（忽略温度对灯丝电阻的影响），请回答下列

问

廖

【思路分析】

第一步：确定开关闭合后电路的连接情况：

闭合开关后，滑动变阻器R和灯泡L的连接方式为o

第二步：判断各电表的测量对象：

电流表A,测量通过_____的电流，电流表A：测量通过的电流

第三步：滑动变阻器的滑片尸向右移动时：（填变大、变小或者不变）

问题1滑动变阻器R接入电路的阻值_______，电路中的总电阻

问题2电流表A的示数：

问题3电压表Ai的示数：

问题4电压表A?的示数：

问题5电流表V的示数：

问题6电压表V的示数与电流表Ai的示数比值：

问题7电压表V的示数与电流表A2的示数比值：

变式练习:

I.在如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻岩的滑片P自右向左滑动，则（)

A.电流表A的示数变大

B.电压表Vi与电流表A的示数比值减小

C.电压表V2的示数变大

D.电压表V2与电流表A的示数匕值不变

2.如图所示，电源电压保持不变，R:为定值电阻，闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向中

点移动，下列说法正确的是（〉

A.电压表V］与电压表V2示数始终相等

B.电流表A示数变大，电压表V?示数变小

C.电压表V2示数与电流表A示教之比变大

D.电压表V］示数与电流表A示数之比不变

3.加图所示电路中,电源电压保持不变,Ri是定值电阻"闭合开关当滑动变阻器的滑片P向右移动时,

下列说法不正确的是（）

A.表V2的示数变大，表A的示数变小

B.表V1与表V2的示数差和表A的示数的比值一定不变

C.表Vi与表V2的示数差和表V2的示数的比值一定大于1

D.表V2的示数的变化量△U2与表A示数的变化量△1的比值一定不变

4.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Ai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A］示数比值不变

D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变

5.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电压表V示数变大，电流表Al示数变小-----jy~~@一~|

B.电压表V示数不变，电流A2表示数变小号丁丁1

C.电流表Ai的示数变小、电流表A2的示数变大

k

D.电压表示数和电流表Ai示数的比值变小

6.请根据下表给出的多组电压表和电流表的数据分析判断，该电路可能是（）

U/伏1.01.52.02.22.52.7

1/安0.200.300.400.440.500.54

1~~------

A.dyjn—（?＞）­

cu

D.

7.小明、小李和小红按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在表格中,如图所示。其中电路图

与实验数据对应的是）

0.60.91.2UN3.03.03.0

VA0.20.30.4VA0.30.50.6

A.小明和小李B.小李和小红C.小明和小红D.都不对应

8.如图所示电路，电源电压不变，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P向右移动时，下列判断正确的是（）

A.电流表示数变小，电压表示数变大

B.电流表示数变小，电压表示数变小

C.电流表示数不变，电压表示数变大

D.电流表示数不变,电压表示数变小

9.在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合该电路中的电犍S后，当滑动变阻器R2的滑片P由中点

向右端移动时。

A.电流表A的示数变小

B.电压表Vi示数与电压表V2示数的比值变小

C.电流表A的示数变大

D.电压表Vi示数与电压表V2示数之和变大

10.如图所示的电路中，电源电压保持不变，Ri、R2是两个定值电阻。闭合开关S、滑片P向左滑动，当

电流表示数变化量的绝对值为△【时，电压表示数变化量的绝对值为AU；当甩流表示数变化量的绝对值

为△「时，电压表示数变化量的绝对值为.若△【＜△I',则（）

7

AU-AUR△u"ir

,'AT△，

△U“U，

D.以上三种情况都有可能

类型三开关开闭引起的动态电路分析

【例3】如图1所示电路，将开关S闭合，电流表的示数将.;电压表的示数将.〔选

填“变大”、“变小“或”不变，

【例4】如图2所示电路，开关S由闭合到断开时，电压表的示数将；电流表的示数A的示数

将;通过L的电流；干路电流将（选填“变大”、“变小”或“不变”）.

规律总结:

步骤一“析”步骤二“判”步骤三“对比”

类型四敏感电阻引起的动态电路分析

首先明确敏感电阻（压敏电阻、光敏电阻、气敏电阻、热敏电阻、磁敏电阻等）的阻值随外界环境：压

力、光照强度、气体浓度、温度、磁场强度等）的变化情况，将其看成“滑动变阻器,'进行动态电路分析即可。

【例5】如图是一种可测定油箱内油面高度的装置，R'是定值电阻.R是滑动变阻器，它的金属滑片是

杠杆的一端，油量表由电流表改装而成，通过两只电表的示数变化可以反映油面的高度变化，关于此装

置的工作原理，下列说法中正确的是（）

R,

A.当油面高度升高时，油量表示数减小

B.当油面高度升高时，电压表示数减小

C.当油面高度降低时，油量表示数增大

D.当油量表示数减小时，电压表示数减小

变式练习：

I.小明在研究并联电路电流特点时，根据如图所示电路图连接好电路，并闭合开关s和S1.当他再闭合开

关S2时，电流表示数变化正确的是（电源电压不变）（）

A.Ai示数变大B.A］示数变小C.A示数变大D.A示数变小

2.如图所示电路，当开关S闭合时，电压表V,电流表Ai、A2示数变化的情况是（）

A.V不变，Ai变大，A2不变B.V不变，Ai不变，A2变小

C.V变大，Ai不变，A2不变D.V变小，Ai变大，A2变小

3.如图电路，先将开关5闭合,再将62闭合，在这一过程中各电表示数的变化情况是（）

A.AuA2示数变大，V示数变大

氏Ai示数不变，A2示数变小，V示数不变

C.Ai示数变大，A2、V示数不变

D.Ai、A2示数变小,V示数变大

4.某规格热敏电阻的阻值随环境温度的变化如图甲所示，如果设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境

温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，图乙所示的电路中符合要求的可能是（）

5.为监测教室环境中PM2.5的浓度，创客社团的四位同学分别设计了如图所示的电路图，其中电源两端电

压保持不变，Ri是定值电阻，R2是气敏电阻（阻值随PM2.5浓度增大而减小）。现要求PM2.5浓度越大，

电表的示数就越大，则符合要求的电路图是（）

6.将光敏电阻R、定值电阻Ro、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。光敏电阻的阻值随

光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（

A.电流表A和电压表V的示数均变小

B.电流表A和电压表V的示数均变大

C.电流表A的示数变小，电压表V的示数变大

D.电流表A的示数变大，电压表V的示数变小

7.如图所示是某火灾报警装置的部分电路，其中Ri是半导体热敏电阻（传感

器），它的电阻Ri随温度I变化的关系如图乙所示，R2为定值电阻闭合开关后，当传感器（Ri）所在处

出现火情温度升高时，电流表的示数I和电压表的示数U的变化情况为

（）

A.I变大，U变大B.I变小，U变小

C.I变小，U变大D.【变大，U变小

8.如图某小组同学设计的四种用于测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻转的

滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。在这四种装置中，当油量增加时,

电压表和电流表示数都变大的是（）

A.乙B.乙、内C.甲、丙D.甲、丁

9.体育有一个项目是坐位体前屈，学校的测量坐位体前屈成绩的装置如图所示，测试时需要从刻度尺上读

数，改进后可以直接从电表的表盘上读出对应的长度值。下列四种方案中，表盘的长度刻度值均匀的是

)

【电流故障分析】

知识点1串联电路单故障判断

如图所示，灯泡L和灯泡L串联在电路中，分析下列表格中各示数如何变化:

故障原因灯Li灯L?电流表示数I/A电压表示数U/V

L,断路

Li短路

L2断路

L2短路

【例1】如图所示是测量小灯泡电阻的电路图，电源电压和灯丝电阻不变，电压表和电流表均完好，请回答

下列问题：

第一步：明确电路连接：

灯泡和滑动变阻器是联的。

第二步：判断电表测量对象：

电流表测量的电流，电压表测量两端的电压。

第三步：判断故障：

问1：闭合开关，小灯泡不发光，电流表有示数、电压无示数，则电路故障可能是。

问2：闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是。

问3：闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表无示数，则故障可能是..

问4：闭合开关，电流表示数较小，灯泡发光较暗，移动滑片，电流表示数、灯泡亮度均不变，电路中

存在的故障可能是.

问5：闭合开关，过了一段时间.灯突然变亮,电流表、电压表示数均增大，则故障可能是

知识点2并联电路单故障判断

如图所示，灯泡1“和灯泡L并联在电路中，分析下列表格中各示数如何变化:

故障原因电流表Ai示数电流表A2示数电流表A示数电压表示数

L断路

L2断路

【例2】如图所示电路，电源电压和灯丝电阻不变，电压表和电流表均完好，请回答下列问题:

（I）闭合开关，灯泡Li发光、L2不发光，电压表、电流表Ai均有示数，电流表A2无示数，故障可能

是___________

<2）闭合开关，灯泡L2发光、Li不发光，电压表、电流表Al、A?均有示数，故障可能是o

（3）闭合开关，灯泡L、L2均发光，电压表、电流表Ai、A2均有示数，但工作了一段时间，电流表

A2示数不变，电流表Ai示数变小，则故障可能是

<4）闭合开关，灯泡Li、L2均发光，电压表、电流表Ai、A2均有示数，但工作了一段时间，两灯突

然熄灭，电流表A2示数先变大后变小，则故障可能是

变式练习:

1.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，灯泡Li、L2都发光。

一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，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.灯泡Li短路B.灯泡L2城路C.灯泡Li断路D.灯泡L2断路

2.妇图所示电路，闭合开关S后，发现灯泡Li、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压,

则该电路中的故障是（）

A.A断路B.Li短路C.C断路D.L2短路

（题2）（题4）

3.如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作，一段时间后，发现两个电表示数都

变大，则出现这种故障的原因可能是（）

A.Li断路B.L2断路C.Li短路D.L2短路

4.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿，灯L熄灭，有一个电

表示数变小，另一个电表示数变大。则下列判断正确的是（）

A.电阻R断路B.电阻R短路C.灯L断路D.灯L短路

5.图示电路中，电源电压保持不变。开关S闭合后，三只电表示数均未发生变化。若故障只发生在电阻

R1或R2处，判断正确的是（

6.如图所示电路，闭合开关后，小灯泡Li和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。

若电路中只有一处故障，则可能是（）

A.Li短路B.L1断路C.L2短路D.L2断路

7.如图所示，电源电压不变，两只电表均完好，开关S闭合后，发现只有一只电表的指针发生偏转•，若电

路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（）

A.电压表指针发生偏转，灯泡L短路B.电流表指针发生偏转，灯泡L2断路

C.电压表指针发生偏转，灯泡L断路D.电流表指针发生偏转，灯泡L2短路

8.在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻Ri或R2中的一个出现了断路故障。

①若电键S从断开到闭合时，电流表示数不变，则故障是。

②若电键s断开时，电流表示数为零，则故障可能是。—'I]

A

知识点3判断故障的方法

方法一、电压表检测法

【例3】在电学实验中，遇到断路时，常用电压表来检测。某同学连接了如图所示的电路，闭合开关S后,

发现灯不亮，为检查电路故障，他用电压表进行测量，结果是Uab=OV、Ubd=3V、Ucd=3V、Ude=OV,

则此电路的故障可能是（）

A.开关S接触不良B.小灯泡灯丝断了.

C.d、e间出现断路D.e、f间出现断路~

总结：用电压表并接在电路某两点时，电压表有示数，说明与电压表并接部分有可能断路。电压表无示数,

表明与电压表并联部分以外断路

方法二、导线检测法

【例4】如图，闭合开关S时，灯泡Li、L2都不亮，用一根导线两端接触a、b两点时两灯都不亮：接触

b、c两点，d、c两点时，两灯也不亮；接触c、d两点时，两灯都亮了，由此可以判断（）

A.灯［J1所路R.灯1.2断路

C.开关S断路D.cd间导线断路

总结：用导线（或电流表）并接法来查找故障位置。当导线两端接在电路中某两点之间时，原来不能工作的

用电器工作，说明导线并接两点之间的部分可能有断路。注意：不能并接在电源两端。

变式练习：

1.如图所示的电路中，当开关S闭合时，灯L和L2均不亮.某同学用一根导线检查电路的故障，他将导

线先并接在灯Li两端时，发现灯L2亮，L不亮，然后并接在灯L2两端时，发现两灯均不亮.由此可判

断（）

A.灯Li短路D.灯L2断路

2.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,be,cd和ac两点，灯Li,L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L发光,

L2不发光，由此判定电路的故障是（）

A.灯Li与开关S均开路B.灯L2与开关S均开路

C.灯Li与开关S均短路D.灯L2与开关S均短路

3.如图所示，闭合开关S后，发现Li、L2两灯都不亮，将一根导线的两端分别接到a、b点（或接到c、d

点）时，两灯都不亮：接到d、e点时，只有一只灯泡发光。若电路故障只有一处，则可能是（）

A.灯泡L1灯丝断了B.开关S接触不良

C.灯泡Li灯丝短路D.灯泡L2灯丝断了

4.如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，发现两只灯泡都不亮，电流表示数为零。小明用

一根导线检查电路故障，收集到的数据及相关现象如表所示，则关于电路中可能存在的故障，下列说法

中正确的是（）

导线并联位置a、bb、cc、da、cb、d

电流表示数/A00000

Li发光情况不亮不亮不亮不亮亮

L2发光情况不亮不亮不亮不亮不亮

LiL?

A.灯泡Li和电流表A断路B.电流表A和灯泡L2断路

C.只有灯泡L断路D.只有灯泡L2断路

5.某同学用两节干电池串联做电源连接串联电路，如图所示，闭合开关，发现灯不亮。为了查找原因，老

师帮助他用导线分别连接a、b和b、c.连接a、b时，两灯不亮，连接b、c时，L1很亮，则故障的原

因可能是。两灯都不亮时，a、b两点之间的电压是Vo

（题5）（题6）（题7）

6.如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数：S闭合时，电流表有示数，电压表无示数,

电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（）

A.电阻Ri断路B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电阻R3断路

7.如图所示的电路，闭合开关S,灯Li不发光，灯L2发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障

可能是（）

A.Li被短接B.Li断路C.L2被短接D.L2断路

8.按如图所示连接好电路，闭合开关后发现小灯泡L