2024浙教版科学八年级上册暑假培优讲义(十三) 动态电路与电路故障
【复习回顾】
一.动态电路
1.电路动态问题:就是对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路,通过改
变变阻器接入电路的阻值或开关的通断来改变电路的连接方式,进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。 2.动态电路判断要点
(1)弄清电路中各元件之间的关系:
具体来说,要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有;所给的电表是测量干路的电流(或电压)还
是支路中的电流(或电压)等。 (2)两个总电阻的变化规律:
①并联电路中的总电阻比并联的每个电阻都小;
②在任何一个电路(无论该电路是串联还是并联或两者皆有)中,总电阻随电路中某一个电阻的增大而增大,随某一个电阻的减小而减小。 3.基本思想
明确电路中的变量和不变量,首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻,小灯泡的电阻以
及小灯泡的额定电压等),然后根据相关的规律去分析其它量的变化。 4.解题思路
总体遵循“先局部——再整体——再局部”的思路,具体说来: ①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化(局部); ②根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);
③由总电流的变化,根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。 5.记忆方法
动态电路判断前,先看电路串并联,电流表来似导线,电压表来似断电; 串联电阻在上升,电流示数减小中,定值电压也减小,滑动电压在上升; 并联电阻在增大,电压示数不变化,滑动电流在减小,干路电流跟着跑, 定值电流不变化,反向思考靠大家。 特别提醒: 电流表的电阻非常小,在电路中相当于导线,可看作短路;电压表的电阻非常大,在电路中相当于断 路,即在分析此类问题时可先将电压表放在一边,暂不考虑。 二.电路的故障分析 1.常见电路故障现象 电路连接错误:
连接电路时开关没有断开;滑动变阻器没有处于阻值最大处。 电表连接错误:
(1)量程选择过大,指针偏转角度太小,测量误差较大; (2)量程选择过小,损坏电表; (3)正负接线柱接反,指针反向偏转; (4)电流表并联入电路,引起短路;
(5)电压表串联入电路,引起断路,电压表示数接近电源电压; (6)用电器短路:用电器不能工作,电路电流过大; (7)用电器断路:电路中电流为0。 2.故障类型
①短路:电路被短路部分有电流通过(电流表有示数), 被短路两点之间没有电压(电压表无示数)。 ②断路:电路断路部分没有电流通过(电流表无示数), 断路两点之间有电压,断路同侧导线两点无电压。 3.电路故障分析思路
①认真审题,判断电路各元件连接方式,明确电流表、电压表测量的元件,各开关控制的元件。 ②根据故障现象分析有无电流,得出电路是短路还是断路。 ③根据电表示数变化分析找出故障位置。 4.利用电流表、电压表判断电路故障 (1)电流表示数正常而电压表无示数
“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表。 故障原因可能是:①电压表损坏; ②电压表接触不良; ③与电压表并联的用电器短路。 (2)电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表。 故障原因可能是:①电流表短路; ②和电压表并联的用电器断路 (3)电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,可能是干路断路导致无电流。 5.其余判断故障方法
①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。
②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。
③用小灯泡并接在电路某两点之间时,若小灯泡发光,表明与小灯泡并接的电路部分断路。
【经典例题】
【例1】如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b
滑动时,以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,A2的示数变大 B.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大,A2的示数变小 C.电压表V的示数变大,电流表A1的示数不变,A2的示数不变 D.电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小,A2的示数不变
【例2】如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不
变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则( ) A.L1和L2都变亮 C.L1变亮,L2变暗
B.L1变暗,L2变亮 D.L1和L2都变暗
【例3】如图所示四个电路中,电源电压相同且恒定不变,电阻R1>R2.闭合开关S前后,电压表的示数
变化值大小相同的一组是( )
A.甲和乙
B.丙和丁
C.甲和丙
D.乙和丙
【例4】如图所示为汽车油量表的工作电路图,其中R是一段弧形电阻,当汽车加油时,电路中的总电阻、
油量表示数的变化情况是( ) A.总电阻变大,油量表示数变小 B.总电阻变大,油量表示数变大 C.总电阻变小,油量表示数变大 D.总电阻变小,油量表示数变小
【例5】在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤,原理如图所示,R0为定值电
阻,R为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S,当物体放在秤盘上时,滑片下移.现在秤盘上增加重物后,下列说法中正确的是( ) A.电流表示数不变,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数变大 C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数不变,电压表与电流表示数之比变小
【例6】饮酒驾驶属于违法行为,醉酒驾驶属于犯罪行为.我
公安交警正在执法严查中如图所示,所使用的酒精浓度测试仪实际上是由酒精气体传感器(相当于随酒精气体浓度变化的变阻器)与一个定值电阻及一个电压
表或电流表组成.右边是它的原理图,图中R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则( ) A.通过电阻R1的电流越大,电阻R2两端电压越小 B.通过电阻R2的电流越小,电压表的示数越大 C.气敏电阻R2的阻值越大,通过电阻R1的电流越大 D.气敏电阻R2的阻值越大,电压表的示数越大
【例7】如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L1,L2均不发光,且电流表?和电压表?指针均指在零刻度.现
将灯泡L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表?指针仍然不动,但电压表?的指针发生了明显偏转,依据上述信息可以判断( ) A.灯泡L1的灯丝断了 C.电源接线处松脱
B.灯泡L2的灯丝断了 D.电流表损坏了
例7题图 例8题图 例9题图
【例8】如图所示的电路,开关s闭合时,发现L1、L2都不亮,用电压表逐段测量,结果是Uad=6V,Uab=0,
Ubc=0,Ucd=6V,则该电路的故障可能是( ) A.开关S接触不良 C.灯L2短路
B.灯L1断路 D.灯L2的灯丝断了
【例9】如图所示,开关S闭合后电灯不亮,为了检查电路故障,用电压表进行测量,发现UAC=3.0V,UAB=0V,
UBC=3.0V.则电路故障可能是( ) A.灯L断路
B.开关S断路
D.灯L短路或滑动变阻器 R 断路
C.滑动变阻器R短路
【例10】如图甲所示电路,闭合开关后,L1和L2都不亮;现用一根导线检查故障原因.如图乙所示,当用
导线接在L1两端时,L1和L2仍然不亮;如图丙所示,当导线接在L2两端时,L1亮,L2不亮.则可能的原因是( )