故障分析及数据分析.ppt

1、例1：在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针示数，已知电源电动势为6 V，内阻不计，R1为10 ，R2为5 ，则在下列选挡中，符合操作规程的是 （A）直流10 V挡，（B）直流0.5 A挡， （C）直流2.5 V挡，（D）欧姆挡。,用欧姆挡要断开电路，一般不用。,接ab间如6V，则ab间断路,一故障分析：,例1：在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将

2、万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针示数，已知电源电动势为6 V，内阻不计，R1为10 ，R2为5 ，则在下列选挡中，符合操作规程的是 （A）直流10 V挡，（B）直流0.5 A挡， （C）直流2.5 V挡，（D）欧姆挡。,用欧姆挡要断开电路，一般不用。,接ab间如6V，则ab间断路,接ab间如0V，则ab间不断路,一故障分析：,例1：在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并

3、观察万用表指针示数，已知电源电动势为6 V，内阻不计，R1为10 ，R2为5 ，则在下列选挡中，符合操作规程的是 （A）直流10 V挡，（B）直流0.5 A挡， （C）直流2.5 V挡，（D）欧姆挡。,用欧姆挡要断开电路，一般不用,I1.2 A,接ab间如6V，则ab间断路,接ab间如0V，则ab间不断路,一故障分析：,练习：右图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障： （1）用多用电表的直流电压挡进行检查： 那么选择开关应置于下列量程的_挡 （A）2.5 V，（B）10 V，（C）50 V，（D）250 V。 在测试a、b间直流电压时，红表笔应

4、接触_， 该同学测试结果如表1所示，根据测试结果，可以判定故障是（假设只有下列中的某一项有故障）（） （A）灯A断路，（B）灯B短路，（C）c、d段断路，（D）d、f段断路。,a,练习：右图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障： （2）用欧姆挡检查： 测试前，应将开关S_（填“断开”或“闭合”）， 测试结果如表2所示，由此可以断定故障是（） （A）灯A断路，（B）灯B断路， （C）灯A、B都断路，（D）d、e间导线断路。,断开,例2：如图电路中，若接通电键时出现下列情况，可能是哪些线断了，如何检测？ （1）两表均无示数，,bc、de,jf,例2

5、：如图电路中，若接通电键时出现下列情况，可能是哪些线断了，如何检测？ （2）V表无示数A表有示数，,ab、Ih、gf,例2：如图电路中，若接通电键时出现下列情况，可能是哪些线断了，如何检测？ （3）A表无示数V表有示数。,例3：两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。 （1）滑动变阻器发生断路的是第_实验组；断路发生在滑动变阻器的_段。,二,R先增大后

6、减小,例3：两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。 （1）滑动变阻器发生断路的是第_实验组；断路发生在滑动变阻器的_段。,二,R先增大后减小,例3：两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，

7、发现电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。 （1）滑动变阻器发生断路的是第_实验组；断路发生在滑动变阻器的_段。,二,de,R先增大后减小,例3：（2）表二中，对应滑臂P在X（d、e之间的某一点）处的电流表示数的可能值为：（） （A）0.15A，（B）0.25A，（C）0.35A，（D）0.45A。,设变阻器每小段的电阻为r,其余总电阻为R,由表二a点得E0.84R 由表二b点得E0.42(Rr),滑臂滑到d处时电流最大， 由EImax（R3r）可得：Imax0.21 A，,解出rR，,研究在下段滑动过程：,所以电流可能值在0.168 A0.21 A之间

8、；,由EImin（R4r）可得：Imin0.168 A，,研究在上段滑动过程：,例3：（2）表二中，对应滑臂P在X（d、e之间的某一点）处的电流表示数的可能值为：（） （A）0.15A，（B）0.25A，（C）0.35A，（D）0.45A。,若断在e处，滑臂将到e处时电流最小，,例3：（2）表二中，对应滑臂P在X（d、e之间的某一点）处的电流表示数的可能值为：（） （A）0.15A，（B）0.25A，（C）0.35A，（D）0.45A。,滑臂在e处时电流最大，为0.84 A，,若断在d处，滑臂接近d处时电流最小，,由EImin（Rr）可得：Imin0.42 A，,所以电流可能值在0.42 A0

9、.84 A之间。,练习1：如图所示是一个电热器电路。指示灯、电键、电热丝构成串联回路，接在电源上发现该电路有一个元件断路、有一个元件短路，但不知道是哪个元件上有故障，今用一个校验电灯分别依次接在各处进行检测，得到如下表所示的结果，请根据表格回答下列问题： （1）由前两次检测可以知道_， （2）由第三次检测可以知道：_， （3）由以上检测可以知道：_断路；_短路。,电源正常,灯短路或其他断路,cd断路,cd,指示灯,其他都不断路,电热丝短或其它断,电热丝不短也不断,灯短路,练习2：在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中 （1）第一组同学利用如图甲的实验装置测量，电压表应选择量程_（填“3V”或

10、“15V”），实验后得到了如图乙的U-I图像，则电池内阻为_。,3V,r（1.451.00）/0.301.5，,（2）第二组同学也利用图甲的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图丙所示，则根据图像可知，电池的电动势为_V，内阻为_,E1.5V,1.51.350.15r,r1,（3）若第二组同学实验时使用的滑动变阻器电阻丝是均匀的，则根据图丙可计算出该滑动变阻器未损坏前可调节的最大阻值为_。,R51.35/0.15,9,R18,例1：研究

11、弹簧的弹性势能：弹簧原长为30 cm，放在如图光滑桌面上，一端固定，另一端紧靠着放一小球，推动小球压缩弹簧后释放，小球从高h的桌面上落下，落地点的水平距离为s，如图，实验数据记录如下表：可知，对同一弹簧，势能与_成正比，对不同弹簧，势能与_成正比。,hgt2/2,sv0t,Emv02/2,压缩量的平方,劲度系数,s2,2,4,二数据分析：,例2：研究直线电流周围的磁场得到如下表所示数据：由上述数据可得出B与I、r的关系式为_。,BI,B1/r,BkI/r,由数据代入得k2107,B2107I/r,分压器接法,小灯泡电阻最大4,电流表外接,例3：小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究

12、这一现象，用实验得到如下数据： （1）画出实验电路图，可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围010 ）、电源、小灯泡、电键、导线。,例3：小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据： （2）画出小灯泡的UI曲线。,PIU,0.80.35W,0.28W,例3：（3）如果电池的电动势是1.5 V，内阻是2.0 。问：将本题中的小灯泡接到该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程：若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）,例4：如图所示的电路中，AB是一段均匀的电阻丝，R是保护电阻，电阻值为2，电源的电动势为6V，电流表内阻不计，其示数

13、为I，滑动片P与电阻丝有良好接触，且AP长度为L，其他连接导线电阻均不计，闭合电键，调节P的位置，记录L和与之相对应的I数据在下表。（1）表中第三行是电流倒数1/I，计算后填入表中，在图中画出1/I L图像，,IE/(R0LRr),1/IR0L/E(Rr) /E,直线的优点：,能看出物理量间的关系,消除偶然误差,利用斜率截距计算一些物理量,例4：如图所示的电路中，AB是一段均匀的电阻丝，R是保护电阻，电阻值为2，电源的电动势为6V，电流表内阻不计，其示数为I，滑动片P与电阻丝有良好接触，且AP长度为L，其他连接导线电阻均不计，闭合电键，调节P的位置，记录L和与之相对应的I数据在下表。 （2）从

14、图像求出截距b和斜率k， （3）根据截距和斜率，求出电源内电阻r和该电阻丝单位长度的电阻值R0。,k1.6,b0.40,（2）从图像求出截距b和斜率k，,1/IR0L/E(Rr) /E,R0/Ek1.6,R09.6/m,(Rr) /Eb0.40,r0.40,（3）根据截距和斜率，求出电源内电阻r和该电阻丝单位长度的电阻值R0。,例5：一同学用下图装置研究一定质量气体的压强与体积的关系。实验过程中保持温度不变。最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水。当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差。实验的部分数据记录在右表。 （1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h1/V关系图线

15、。 （2）实验时，大气压强p0_cmHg。,p0V0 （p0h）V,hp0V0/V p0,p075 cmHg,LgT2/42,kg/42,1：某同学在“验证玻意耳定律”的实验中，根据测量、计算，得到的数据如下表： （1）试将该同学所测数据在坐标纸上描点，作出图像，验证玻意耳定律。 （2）分析你所得图像，说明该同学在实验操作中存在的疏忽为：,1/V/103mL1,80,64,50,33,25,20,疏忽了活塞的重力产生的压强,、m减小,、m增大,坐标的选择：,2：现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9 V，内阻r约为50 。已知该电池允许输出的最大电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和内电

16、阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围为0-999 ，R0是定值电阻，起保护电路的作用。 （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格： （A）10 ，2.5 W（B）100 ，1.0 W （C）200 ，1.0 W（D）2000 ，5.0 W 本实验应选哪一种规格？答：_。,RE/Ir,130 ,PI2R0.0522000.5W,1/Ur/E（RR0）1/E,2：（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，改变电阻箱的阻值，取得多组数据。作出了如图乙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求

17、得该电池的电动势E_V，内阻r_。,r46,EUUr/（RR0）,EUUr/（RR0）,E/U1r/（RR0）,1/U1/Er/E（RR0）,E10V,3：影响物质材料电阻率的因数很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反随温度的升高而减少。课题组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用图（a）分压电路测得其电压与电流的关系如表所示: （1）根据表中数据，判断用电器件Z可能由_组成； （2）把用电器件Z接入图（b）电路中，电流表的示数为1.8 A，电池的电动势为3 V，内阻不计，则电阻R的电功率为_W； （3）根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是IkUn，则k的数值为_。,图13,温度升高电阻减小,半导体材料,PIU,1.81.8W,1.25,lgInlgUlgk,1.2V,3V,1.8V,4：一定量的理想气体与两种实际气体I、II在标准大气压下做等压变化时的V-T关系如图（a）所示，图中（VV0）/（V0 V）1/2。用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计，然后将其中二个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体I、II。在标准大气压下，当环境温度为T0时，三个温度计的示数各不相同，如图（b）所示，温度计（ii）中的测温物质应为实际气体_（图中活塞质量忽略不计）；若此