浙教版初二科学 电路分析与应用 复习教案

个性化教学辅导教案
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课 题
电路分析与应用
教学目标
1. 利用所学的电学知识解决实际问题。
2. 巩固前面所学的内容。
3. 准确判断电路的故障位置。
4. 正确检查 电路故障并解决。
教学过程
教师活动
学生活动
电路故障问题的解决涉及的相关补充知识：
电压表和电流表一样都是利用电流通过引起指针转动才有读数的，一般情况下，电压表看成开路（电阻无穷大），但事实上电压表在使用时有电流（微量电流）通过。
微量电流：能使电压表有读数，但不能使电流表的指针偏转，也不能使用电器工作。微量电流的形成也一样需要闭合电路和电压。
例题1. 如图1所示的电路中。L1、L2是两盏完全相同的灯泡。闭合电键S后L1和L2均正常发光，过了一会突然L1、L2同时不亮，若用一根导线先后连接电键S的两端和电阻R的两端，电路均无变化，L1和L2均仍然不亮，若用电压表测L2两端的b、c两点，电压表的示数明显高于L2的额定电压，由此可以判定（ ）
A. L1灯丝断了 B. L2灯丝断了
C. 电键K损坏了 D. 电阻R损坏了

图1
【答案】B
【精析】灯泡L1和L2均不亮可能有两种情况:（1）短路。必须L1和L2均同时短路，但选项中没有。（2）断路，可能有四处断路，其中电键S和电阻R处由题意均被排除，所以只有L1和L2处可能断路，既然连接在b、c两点的电压表不为零且高于L2的额定电压，说明只有b、c间断路，故选B项。
例题2. 如图2所示，电源电压为6伏，当S闭合时，电灯L1和L2都不亮，伏特表示数为6伏，在这个电路中出现此现象的原因是（ ）
A. L1断路，L2短路 B. L1短路，L2断路
C. L1和L2都断路 D. L1和L2都短路

图2
【答案】B
【精析】（1）伏特表有示数但L2不亮，说明L2断路，但L1不能断路，否则伏 特表不会有示数。
（2）L1不亮的原 因是因L2处断路，所以L1可能正常也可能短路，故只有选B项．
例3. 如图所示，闭合电键S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（ ）
A. 电流表坏了或未接好
B. 从a经过L1到b的电路中有断路
C. L 2灯丝烧断或灯座未接通
D. 电流表和L1、L2都坏了

图3
【答案】B
【精析】（1）电流表几乎不动，说明电路故障是断路。
（2）断路使L1和L2均不亮，但伏特表有明显偏转，说明断路发生在和伏特表并联的电路上，即从a经过L1到b的电路中有断路，故应选B项。
例题4. 如图4所示的电路中，电源电压为6伏．当开关Ｓ闭合后，只有一只灯泡发光，且电压表的示数为6伏。产生这一 现象的原因可能是（ ）
A. 灯L1处短路　　　　B. 灯L2处短路
C. 灯L1处断路　　　　D. 灯L2处断路
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图4
【答案】B
【精析】（1）有一只小灯泡发光说明电路故障是短路。
（2）如果L1短路，则电压表也被短路，也就没有读数，因此选B。
例题5. 如图5所示，当开关Ｓ闭合时，灯Ｌ１和灯Ｌ２均不亮。某同学用一根导线去查找电路故障，他将导线先并联接在灯Ｌ１两端时，发现灯Ｌ２亮，灯Ｌ１不亮，然后并接在Ｌ２两端时，发现两灯均不亮，由此可以判断（ ）
A. 灯Ｌ１开路　　　　 B. 灯Ｌ２开路
C. 灯Ｌ１短路　　　　 D. 灯Ｌ２短路
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图5
【答案】A
【精析】（1）两个灯泡都不亮说明是开路问题。
（2）如果是L2断开，则用导线和L1并联，两个灯都不会亮，因此选A。
例题6. 如图6所示，当开关Ｓ闭合时，发现电流表指针偏转，电压表指针不动，该电路的故障可能是（ ）
A. 灯Ｌ１的接线短路
B. 灯Ｌ２的接线短路
C. 灯Ｌ１的灯丝断了
D. 灯Ｌ２的灯丝 断了
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图6
【答案】A
【精析】（1）电流表有读数，说明是短路问题。
（2）电压表没有读数说明短路问题出在和电压表并 联的用电器上，因此选A。
例题7. 如图7所示是某同学用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验电路．闭合开关时，发现小灯泡不亮，估计是小灯泡开路或短路。他用一只电压表设法查出故障．下列判断错误的是（ ）
A. 电压表并联在Ｌ两端，有读数，说明灯泡开路
B. 电压表并联在Ｌ两端，无读数，说明灯泡短路
C. 电压表串联在电路中，有读数，说明灯泡开路
D. 电压表串联在电路中，无读数， 说明灯泡开路
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图7
【答案】C
【精析】电压表有读数必须要有微量电流通过，因此选C。
例题8. 如图8所示，把两个灯泡L1，L2串联，再把两端接到电源上，已知电压表的读数为0，这 可能是灯泡L1出现______，也可能灯泡L2出现______故障。

图8
【答案】短路，开路
【精析】（1）如果电流表没有读数就是开路现象，又因为电压表没有读数，所以是L2开路。
（2）如果电流表有读数就是短路现象，又因为电压表没有读数，所以是L1短路。
1．如图所示电路，L1的电阻比L2的大，开关闭合，灯均发光，则(A)
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(第1题)
A．V示数等于V1示数 B．V1示数大于V2示数
C．A示数大于A1示数 D．A2示数大于A1示数
2．如图所示电路，下列有关说法正确的是(B)
A．断开S，通过L1的电流比L2大
B．断开S，通过L1与L2的电流一样大
C．闭合S，L1和L2都会亮
D．闭合S，L2会更亮
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/ (第2题) (第3题)
3．如图所示是小超设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定/在一起，AB间有可收缩的导线，R1为定值电阻。当闭合开关S，压力F增大时，电流表与电压表示数变化情况是(B)
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数变大[来源:Zxxk.Com][来源:学.科.网]
C．电流表、电压表示数都变大
D．电流表、电压表示数都变小
4．如图所示电路中，闭合开关S，灯泡发光，电路正常。若将电压表与电流表交换位置，电路可能出现的情况是(B)
A．电流表、电压表被烧毁
B．电压表示数接近电源电压
C．灯泡正常发光
D．电流表有示数
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(第4题) (第5题)
5．如图是A、B两定值电阻的U-I图像，由图像中信息可知，通过A导体的电流为0.2安时，A导体两端电压为4伏；若将A、B两电阻并联接在4伏电源的两端，则电路中干路上的电流为0.6安。
6．PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度/。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT/是PTC电阻，它的电阻值随温度变化的关系如图丙所示。已知该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路中的电流为5安。那么当RT的温度为130 ℃时，电路中RT两端的电压为多少？
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(第6题)
【解】　由图丙可知，设定温度为100 ℃，此时RT＝34欧。
UT＝IRT＝5安×34欧＝170伏
R0＝＝＝10欧
当RT温度为130 ℃时，RT＝100欧
U总＝UT＋U0＝IRT＋IR0＝I(RT＋R0)
所以I＝＝＝2安
UT＝IRT＝2安×100欧＝/200伏
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7．如甲图所/示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线，某科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图乙所示，电源电压恒定不变，R为气敏电阻，L为指示灯。当有害尾气浓度β增大时(指示灯电阻不变)(B)
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(第7题)
A．电压表的示数增大，指示灯亮度增大
B．电压表的示数减小，指示灯亮度增大
C．电压表的示数减小，指示灯亮度减小
D．电压表的示数增大，指示灯亮度减小
【解析】　由图乙可知，指示灯L与气敏电阻R串联，电压表测R两端电压。当有害尾气浓度β增大时，观察甲图可知其电阻是减小的，所以总电阻减小，在电压不变的情况下/，电路中电流增大，因而指示灯的亮度增大。串联电路是分压电路，气敏电阻的阻值变小，而灯泡阻值不变，气敏电阻上所分得的电压变小。
8．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示。求：
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(第8题)
(1)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)R0的阻值及电源电压。
【解】　(1)当滑片位于a端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流Imin＝0.4安，UR＝8.0伏，由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值Rmax＝＝＝20欧。(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压U＝Imin(R0＋R)＝0.4安×(R0＋20欧)，当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流Imax＝1.2安，则电源电压U＝ImaxR0＝1.2安×R0，因电源的电压不变，所以0.4安×(R0＋20欧)＝1.2安×R0，解得R0＝10欧，电源电压U＝ImaxR0＝1.2安×10欧＝12伏。
9．从2011年5月1日起，执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为9伏，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80欧。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R/1的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8伏。求：[来源:学科网ZXXK][来源:学&科&网Z&X&X&K]
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(第9题)
(1)电压表的示/数为8伏时，电流表的示数为多少？
(2)电压表的示数为8伏时，滑动变阻器R1的电阻值为多少？
(3)调零后，R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10秒，若电流表的示数达到0.3安，/表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少？
【解】　(1)因为R2和滑动变阻器串联，当R2＝80欧，电压表示数U2为8伏时，
I＝I1＝I2＝＝＝0.1安。
(2)U1＝U－U2＝9伏－8伏＝1伏，
R1＝＝＝10欧。
(3)R1的电阻保持不变，电流表的示数I′为0.3安时，
U′1＝I′R1＝0.3安×10欧＝3伏，
U′2＝U－U/′1＝9伏－3伏＝6伏。
10．小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲。电路由电源、称重计(电流表，量程为0～0.6安)、定值/电阻R0、滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、总电阻20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1安。
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(第10题)
(1)定值电阻R0多大？
(2)弹簧的长度与受到的力的关系是：在弹性限度内，弹簧受到的压力越大，弹簧长度越短。
(3)最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？
(4)小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流示数至少应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：R2＝20欧、R3＝5欧和R4＝1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？
【解】　(1)当没有载物时，
U＝U1＋U0＝I1R1＋I1R0，
R0＝－R1＝－20欧＝60欧。
(2)根据图乙，在弹簧受力0～20牛范围内，受到的力越大，弹簧长度越短。
(3)载重量最大时，由图乙可知弹簧长度为24厘米，
＝，R′1＝12欧，
U＝U′1＋U′0＝I2R′1＋I2R0，
I2＝＝＝0.11安。
(4)已知电流表量程为0～0.6安，要使电流表示数超过满量程的一半，则应大于0.3安。
当I3＝0.3安时，R1两端电压U″1＝I3·R′1＝0.3安×12欧＝3.6伏，
R0两端电压U″0＝8伏－3.6伏＝4.4/伏，
电阻R0＝/＝＝14.7欧，即所选电阻R0不能大于14.7欧。
电流表最大值不能超过0.6安，
当I4＝0.6安时，R1两端电压U(1＝I4·R′1＝0.6安×12欧＝7.2伏，
R0两端电压U(0＝8伏－7.2伏＝0.8伏，
电阻R0＝＝＝1.3欧，
即所选电阻不能小于1.3欧。
故应用R3＝5欧替换R0，替换后，U＝I5R′1＋I5R3，
I5＝＝＝0.47安。