电路动态变化，故障分析

课件76张PPT。电路练习课如图所示，电阻R1的电阻为10 Ω ?，R2为30 Ω ?，当开关S断开时，电流表示数为0.6A，则当S闭合时，电流表的示数为多少在做“伏安法测量定值电阻”的实验中，小明同学设计了如图（甲）所示的电路，请你完成下列问题．（1）该实验的原理是 （2）连接电路时，应将开关 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 端（填“左”或“右”）．（3）在实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛注视
（选填序号）A．变阻器滑片?????B．电压表示数?????C．电流表示数?????D．根据自己的习惯，任意选择（4）调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图（乙）所示的图象，则该电阻的阻值R= Ω． 讨论：1、这个实验做三次的目的是什么？这与研究电流、电压、电阻之间关系的三次实验的目的有什么不同？用伏安法测电阻改变电阻两端的电压和电路中的电流,
便于多次测量求平均值，减小误差为了得出准确的规律，排除实验的偶然性三个实验研究电流和电压的关系
研究电流和电阻的关系
伏安法测电阻探究性实验:：测定性实验多测几次取平均值减少误差为了得出准确的规律，排除实验的偶然性在我们以前所做过的实验中有哪些和它们类似呢？图象分析方法二：
U相同时，比较I R1＞R2定值电阻U—I图图象分析R1＜R2 认清坐标轴所代表的物理量,越靠近电压轴的图象所代表的电阻越大定值电阻I—U图（4）L1的电阻为R1，L2的电阻为R2，串联的总电阻为R总。则R总和R1、R2有什么关系呢？R总= R1+ R2特点5：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻的和。根据串联电路的特点：I总=I1=I2 U总=U1+U2根据欧姆定律：U总=I总R总 U1=I1R1 U2=I2R2所以：I总R总=I1R1=I2R2并联电路的总电阻和各个电阻之间又有什么关系？（R总、R1、R2）根据并联电路的特点：I总= I1+ I2 U总= U1= U2根据欧姆定律：I总=U总/R总 I1=U1/R1 I2=U2/R2所以：U总/R总=U1/R1+U2/R2即：1/R总=1/R1+1/R2猜猜看 特点6： 并联电路总电阻的倒数等于各支路中电阻的倒数之和。二、串联分压，并联分流问题（比值）
1、串联分压串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。
若R1 > R2, 则U1 > U2
若R1 = R2, 则U1 = U2
若R1 < R2, 则U1 < U2串联电路的分压规律:例3 、电源电压保持不变，开关S1、S2都闭合时，电压表的示数为6V；只闭合S1时，电压表的示数为2V，则两个电阻的阻值之比R1:R2=__________。U=6VU1=2VU2=4V分析：
开关S1、S2都闭合时，只有R1，而R2被短路，电压表示数为电源电压。 只闭合S1时，R1，R2串联，根据串联分压公式，求R1:R2即为求U1:U2。1 : 2练习3、在“研究电流和电阻关系”的实验时，电压表示数为1.5V，电流表示数为0.4A，现将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10 Ω的电阻接入电路，为保证R两端的电压不变，应移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值_______才能满足要求。（选填“变大”、“变小”或“不变”）变大如图为小艺同学通过实验获得的定值电阻A和小灯泡B的I-U图象，根据图象提供的信息，求：（1）小艺认为小灯泡的电阻随着电压的增加而变大，你认为对吗？请说明理由．（2）元件A的阻值为多大？（3）若将它们并联，接在5V的电源上，电路中的总电流为多大？（4）若将它们串联，接在某电源上，电路中的总电流是0.15A，电源电压是多大？ 灯丝电阻随温度升高而增大 数据、图象分析灯丝的电阻随温度的升高而变大小灯泡电阻I—U图2011?泉州）如图（a）所示的电路中，电源电压不变．闭合开关后．滑片由b端向a端移动过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图 （b），则电源电压U= V，电阻R= Ω，滑动变阻器的最大阻值是6 1250Ω．发掘图像中蕴含的信息，将图像与电路一一对应如图甲所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图乙所示．根据图线的信息可知：
（甲/乙）是电压表V2示数变化的图线，电源电压为 V．电阻R1的阻值是乙6当电流为0.6A时，V2示数为0，此时电压表V1示数即为电源电压 2、串联分压，并联分流问题（比值）。并联电路中电阻越大，流过的电流越小。
若R1 > R2, 则I1 < I2
若R1 = R2, 则I1 = I2
若R1 < R2, 则I1 > I2并联电路的分流规律:R1R2UI1I2I例4:电源电压不变，当开关S闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S断开后，电流表的示数改变了0.5A，则R1,R2的阻值之比为_______R1分析：
根据并联电路分流公式，R1：R2＝I 2：I15 : 3R1、R2两只电阻并联，已知R1:R2 = 4 : 3，
那么它们两端的电压之比U1 : U2 = _____，
通过它们的电流之比I1 : I2 = ______。练习4、3 : 41 : 1练习5：电源电压保持不变，电阻R1:R2=2:3。则S闭合时，甲、乙两电压表示数之比U甲:U乙与S断开时甲、乙两电流表示数之比I甲:I乙分别是 （ ）A. 3:2 , 1:1
B. 2:3 , 3:2
C. 2:3 , 2:3
D. 3:2 , 2:3c 例1:如图,其中甲灯电阻是15Ω,s闭合后,电流
表读数为0.1A,能否计算得出乙灯两端的电压?注意1.
在运用I=U/R解题时,公式中的U,I,R必须是同一段导体的电压,电流,电阻的值。我们把这一点称之为“同体性”。三、欧姆定律使用中的同体性即同一性动态电路
电表示数变化之动态电路------由于滑动变阻器滑片的移动、开关的通断导致电路中的物理量发生变化的电路动态电路四、变化电路的复杂问题由于滑动变阻器滑片的移动引起的电路变化问题（取值）由于开关闭合或断开引起的电路变化问题例1。如图所示电路，电源电压保持不变，若变阻器滑片P向左滑动时，则 ( )A. V1表示数增大，A表示数减小
B. V1表示数减小，A表示数减小
C. V1表示数增大，A表示数增大
D. V1表示数减小，A表示数增大c四、欧姆定律使用中的电表示数变化问题例：在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数 ,电压表示数 。（选填“变小”、“不变”或“变大” ）一 滑动变阻器阻值变化引起的电路变化问题1.串联电路P右移→ →I→R总→UL→UR变小变大如图所示，闭合S后，使滑动变阻器R的滑片P向左滑动，则（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大，灯变暗
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大，灯变亮
C．电流表示数变大，电压表的示数变小，灯变亮
D．电流表示数变小，电压表的示数变小，灯变暗
c例：如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两电表均有示数。若断开开关S2，则（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变小
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表和电压表的示数都变小
D．电流表和电压表的示数都变大 CS2由闭合到断开R总→ IU二 开关通断引起的电路变化问题1．串联电路①简化电路
②电表作用
③动态分析在图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将变阻器的滑片向右移动，则（ ）
A.灯泡亮度变暗，电流表示数变小
B.灯泡亮度变亮，电流表示数不变
C.灯泡亮度不变，电流表示数变小
D.灯泡亮度不变，电流表示数变大c例：如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两电表均有示数。若断开开关S2，则（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变小
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表和电压表的示数都变小
D．电流表和电压表的示数都变大 CS2由闭合到断开R总→ IU二 开关通断引起的电路变化问题1．串联电路①简化电路
②电表作用
③动态分析例1 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，两灯都发光；当把开关S2断开时，电流表示数 。变小2．并联电路①简化电路
②电表作用
③动态分析例2:在图中，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当开关S断开时，电压表的示数将________；电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。并联不变减小①简化电路
②电表作用
③动态分析专题小结即画出等效电路图，再结合欧姆定律等规律就能解决这类问题动态电路分析的关键：化动为静 1：如图所示，当滑片P向右移动时 ( )(A)电流表A示数不变，电压表V示数不变。 (B)电流表A示数不变，电压表V示数变大。(C)电流表A示数变小，电压表V示数变大。 (D)电流表A示数变小，电压表V示数不变。A小练兵3.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中( )
A．电流表A示数变大，电压表V2示数变小
B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小
C．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
D．电压表V1示数不变，电压表V2示数变大A→R总→I→U1→U2 R总=R1+R2
R1不变I=U/R总
U不变U1=IR1
R1不变U=U1+U2
U不变4.如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数变小，电压表示数变大
B. 电流表示数不变，电压表示数变小
C. 电流表示数不变，电压表示数不变
D. 电流表示数变大，电压表示数变小B→U变小P右移→R2不变→R总不变→I不变P右移6.在图中，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当开关S断开时，电压表的示数将________；电流表A1的示数将__________，电流表A2的示数将__________ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。并联减小不变减小7.如图所示电路，电源两端的电压一定，开关S1 闭合，S2 断开。如果使电压表和电流表的示数均增大，则下列操作一定可行的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向左移
B.滑动变阻器的滑片P向右移
C.滑动变阻器的滑片P不动，断开开关S1
D.滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S2D电路故障问题小红同学在探究串联电路电流规律的实验中，按图连接好了电路，全上电键S后，发现小灯L1、L2均不发光，电流表示数为零。是哪里发生了故障呢？她思考了一下，然后用一个电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压。测量结果：电流表、灯L1两端无电压，灯L2两端有电压，由此小红找出了电路发生故障的原因。则电路故障可能是：( )
A．电流表断路了 B．小灯L1断路了
C．小灯L2断路了 D．小灯L2短路了1、L2断路，3、L1断路，。2、L2短路，4、L1短路，电压表测量电源电压，电流表0A电压表0V，电流表测L1电流，有正常值电压表0V，电流表0A，灯不亮电压表测量电源电压，小红同学在探究串联电路电流规律的实验中，按图连接好了电路，全上电键S后，发现小灯L1、L2均不发光，电流表示数为零。是哪里发生了故障呢？她思考了一下，然后用一个电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压。测量结果：电流表、灯L1两端无电压，灯L2两端有电压，由此小红找出了电路发生故障的原因。则电路故障可能是：( )
A．电流表断路了 B．小灯L1断路了
C．小灯L2断路了 D．小灯L2短路了、如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，观察电压表的示数不变，而电流表的示数变小。产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1开路 B.灯L1短路 C.灯L2开路 D.灯L2短路11、两条直线分别表示通过不同的两个电阻的电流随其两端电压变化的I－U图线，从图中可知（ ）
A、R1>R2
B、 R1R2串联后的总电
阻的I-U图线在区域Ⅱ
C、 R1R2并联后的总电
阻的I-U图线在区域Ⅲ
D、 R1R2并联后的总电
阻的I-U图线在区域ⅠR1ⅠⅡⅢ小明同学在物理实践活动中，设计了图5所示的四种用电流表或电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路，其中R/是滑动变阻器，R是定值电阻，电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力增大，电表示数增大，这个电路是（ ）例6：电源电压6V保持不变，滑动变阻器R1最大阻值为10Ω，闭合开关S，移动滑片P，电压表示数变化范围应（ ）分析：1、电路是R1接入电路电阻与 R2串联
2、电压表测的是R1接入电路电阻的电压3、分别求出滑片P移到最左和最右时，电压表的示数P?最左时：R1的电压为_______
P?最右时：R1的电压为_______2V0V0～2 V练习7、电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，电阻R0=30Ω，电路两端电压U不变，且U=24V，求在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围。分析：1、若滑动变阻器连入电路的电阻太小时，电流会超过0.6A；
2、若滑动变阻器连入电路的电阻太大时，滑动变阻器两端的电压会超过15V。 需要综合考虑这2个因素，大家想想看！！！10Ω-50Ω 如图，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑片P在移运过程中，电压表的示数变化范围为0～4伏，电流表的示数变化范围为0.5～1安，求：（1）R的阻值；（2）R0的最大阻值；（3）电源电压． （08莆田）热敏电阻广泛应用于控制电路中，其阻值会随环境温度的改变而改变．图甲中，电源电压U =6V， A 是小量程电流表，其允许通过的最大电流为0.02 A，滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω 0.3 A”字样，为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示．闭合开关S，求： (1)环境温度为10 ℃、电路中电流为0.0l A时两端的电压．(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度． 9. 如上题图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片在某两点之间滑动时，电流表的示数始终在1.2A～2.5A之间变化，电压表的示数始终在2.1V～6V之间变化。求:(1) 电源电压U:(2) R1的值。答案: (1)U=9.6V;(2)R1=3Ω。设计题：如图所示，有灯泡L1、L2，开关S，电源，电压表、电流表，滑动变阻器和导线若干，要求：L1、L2并联，开关控制整个电路，电流表测总电流，电压表测L1的电压，滑动变阻器改变通过L2的电流．请按要求完成实物图连接． 如图是某同学设计的电路，他想利用电流表测量小灯泡L2中的电流，请你：a．画出相应的电路图；b．在图中改动一根导线，使电流表能直接测出两只电灯泡中的总电流，画出这根导线，并把改动后的电路图画出来．（11·衢州）．为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是（11·常州、镇江）．江南特种玻璃厂生产的电控调光玻璃，具有根据光照强度自动调节玻璃透明度的功能．光照增强，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降；光照减弱，施加于玻璃两端的电压升高，玻璃透明度上升．已知光敏电阻Rx 的阻值随光照的增强而变小，R。是定值电阻，电源电压不变，则下列电路图中符合要求的是要组成如图所示的电路，用来测定一待测电阻R的阻值（估计阻值范围在30～50Ω之间），给你下列器材：电流表一个（量程0～0.6A、0～3A），电压表一个（量程0～3V、0～15V），干电池一节，蓄电池组一个（12V），滑动变阻器RO和开关S各一个，导线若干．组成电路时，电源应选
，电压表量程应选
，电流表量程应选
．实验过程中，要增加R两端的电压，RO的滑片应向 移动．左蓄电池组0～15V0～0.6A六、巧测电阻“伏安法”测电阻2．有一个阻值未知的电阻器Ｒx，我们要测出它的阻值．但手边只有一个电池组、一个开关、一个电流表、一个电阻箱Ｒ’ 、一个滑动变阻器和若干条导线。请你想办法测出Ｒx的阻值，写出你设计的实验方案。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)闭合开关，调节滑动变阻器，
记下电流表示数Ｉ。(3)用电阻箱Ｒ’取代Ｒx ，保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电流表示数仍为Ｉ，读出此时电阻箱的示数Ｒ示。Ｒx＝Ｒ示(4)整理实验器材。3．有一个阻值未知的电阻器Ｒx，我们要测出它的阻值．但手边只有一个电池组、一个开关、一个电压表、一个电阻箱Ｒ’ 、一个滑动变阻器和若干条导线。请你想办法测出Ｒx的阻值，写出你设计的实验方案。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)闭合开关，调节滑动变阻器，
记下电压表示数Ｕ。(3)用电阻箱Ｒ’取代Ｒx ，保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表示数仍为Ｕ，读出此时电阻箱的示数Ｒ示。Ｒx＝Ｒ示(4)整理实验器材。4．有一个阻值未知的电阻器Ｒx，我们要测出它的阻值．但手边只有一个电池组、一个开关、一个电压表、一个已知阻值为Ｒ0的电阻和若干条导线。请你想办法测出Ｒx的阻值，写出你设计的实验方案。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)闭合开关，用电压表分别
测出Ｒ0两端电压Ｕ0和Ｒx两端电压Ｕx。(3)整理实验器材。5．有一个阻值未知的电阻器Ｒx，我们要测出它的阻值．但手边只有一个电池组、一个开关、一个电流表、一个已知阻值为Ｒ0的电阻和若干条导线。请你想办法测出Ｒx的阻值，写出你设计的实验方案。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)闭合开关，用电流表分别测出通过Ｒ0的电流Ｉ0和通过Ｒx的电流Ｉx。(3)整理实验器材。6．要测一个未知电阻Ｒx的阻值．提供的器材：
电源（电压不变）、一个开关、一个电流表（量程足够大）、一个已知最大阻值为ＲAB的滑动变阻器和若干条导线。要求只需连接一次电路即可，写出你设计的实验方案。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电流表示数IB。(4)整理实验器材。(3)把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电流表示数IA。7．要测量未知电阻Ｒx的阻值．提供的器材：电源（电压不变）、一个开关、一个电压表（量程足够大）、一个已知最大阻值为ＲAB的滑动变阻器和若干条导线。要求只需连接一次电路即可，写出你设计的实验方案。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电压表示数Ｕ１。(4)整理实验器材。(3)把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数Ｕ２8．要测一个阻值未知的电阻Ｒx的阻值．提供的器材：电源（电压不变）、两个开关、一个电流表、一个已知阻值为Ｒ0的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出Ｒx的阻值，要求只需连接一次电路即可，写出你设计的实验方案。Ｂ1Ｂ2Ｃ3[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)闭合开关S1，断开S2，记下电流表示数I１。(4)整理实验器材。(3)闭合开关S2，断开S1，记下电流表示数I2。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)只闭合开关S1，记下电流表示数I１。(4)整理实验器材。(3)开关S1、S2都闭合，记下电流表示数I2。[1]电路图：[2]实验步骤：[3]待测电阻Ｒx的表达式：(1)按照电路图连接好电路。(2)只闭合开关S1，记下电流表示数I１。(4)整理实验器材。(3)开关S1、S2都闭合，记下电流表示数I2。如图所示，是用电流表A、单刀双掷开关S、电阻箱R＇和已知电阻Ro来测量未知电阻Rx阻值的电路图现将开关S拨到a，此时电流表的示数为I；再将开关S拨到b，调节电阻箱R＇的阻值。当电流表的示数为0.5I时，电阻箱的阻值为R，则被测电阻Rx的阻值为（ ）35.(4分)用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱()，S为单刀双掷开关，R。为定值电阻。某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A.把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
B.读出电阻箱的示数R
C.把开关S接a点，读出电流表的示数为I
D.根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大
(1)上述步骤的合理顺序是　　　　　(只需填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调好后示数如图乙所示，则它的示数为　　　　　Ω。若已知R。的阻值为10Ω，则待测电阻的阻值为　　　　　Ω.
(3)本实验所采用的科学思想方法可称为　　　　　　　　。(选填“控制变量法或“等效替代法”) DCAB4747等效替代法7．用实验的方法研究影响电阻大小的因素，老师给同学们提供了以下备选的导线规格，见下表。你认为对导体选择最合理的是( )
A．a b c d B．a e f g
C．b c f g D．c d e f B（2011?绍兴）小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中．1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视 （选填序号）；A．变阻器滑片B．电压表示数C．电流表示数（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；（3）实验中，他所选择的变阻器是
（选填序号）；A．10Ω　0.5AB．20Ω　1AC．50Ω　2AC（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是
；（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是电压电阻R处有断路