文档介绍:电路动态分析与电路故障分析专题
电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点,其原因是 这两类题目对学生有较高的能力要求。进行电路故障分析,要以电路动态分析能力作为基 础,而电路故障分析又是电路动态分析的载体,因此我们将这两类分析题整合成一个专题 进行复习有利于提高复习的效率。在编排顺序中,我们以电路动态分析作为主线,而将电 路故障作为电路动态变化的一个原因。
一、滑动变阻器的滑片 P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
1串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1]如图1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A表和V表的变化。
分析:本题中,为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:“T”表示引起电路变 化;"f”表示物理量增大或电表示数增大;"J”表示物理量减小或电表示数减小。
P左移t艮/宀RJt I A表f。
R — Uff V 表f。
R 不变f IRi ff U ff V表 f。
判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:
[变式训练题]参考上图,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 P向左移动时,请判断 A表和V表的变化。
M I—("I
2 图3
[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: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。我们可以将电
流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。此时可以容易地看出,这是一
个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器接成了定值电阻,所以 A
表示数不变。
电压表在本电路中,是测量 Ri和R部分电阻之和的电压,当滑片 P向左移动时,被
跨接在电压表内的电阻随着变小,根据分压原理: V表示数减小。
[变式训练题]如图3,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
[例3]在如图4所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片 P向右移动时
(A)安培表示数变大,灯变暗。 (B)安培表示数变小,灯变亮。
(C)伏特表示数不变,灯变亮。 (D)伏特表示数不变,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大小不变(注意:在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不 计),因此总电阻变大,电流变小,所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析, 小灯两端的电压也将变小,小灯的功率 P=UI也将变小,所以小灯的发光将变暗。本题正
确答案为Db
[变式训练题]在如图5所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片 P向右移 动时( )
(A)伏特表示数变大,灯变暗。
(C)安培表示数变小,灯变亮。
(B)伏特表示数变小,灯变亮。
(D)安培表示数不变,灯变暗。
图4 图5 图
6 图7
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6,当滑片P向右移动时,Ai表、A表和V表将如何变化?
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 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 Ri这条支路没有影
响,所以电流表 Ai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,所以 A2示数也会变小。
[变式训练题]如图7,当滑片P向右移动时,Ai表、A表和V表将如何变化?
二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
[例5]在如图8所示的电路中,将电键 K闭合,则安培表的示数将 ,伏特表的
示数将 (均填“变大”、“变小”或“不变” )。
分析:在电键尚未闭合前,两个电阻组成串联电路。电压表测量 Ri两端的电压,电键
K闭合后,电阻R2被局部短路,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。在电键尚未闭合前,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;电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有 R 了,因此电流表的示数
将变大。
[变式训练题]在如图9所示的电路中,当电键 K断开时,电阻Ri与R2是 联
连接的。电键K闭合时,电压表的示数将 (选填“变小”、“不变”或“变
大”)。
图8
9
图10
2•并联电路中电键的断开或闭合引起的变化
[例6]在图10中,灯泡Li和灯泡L2是 联连接的。当电键 K断开时,电压表的
示数将 ;电流表的示数将 (