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2020浙教版科学八年级上册暑期培优“胜人一筹”讲义(十三):
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动态电路与电路故障分析
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一.动态电路
1.电路动态问题:一是由开关的断开和闭合引起的电路变动,二是由滑动变阻器引起的电路变动问题。
2.动态电路分析解题方法:
(1)弄清电阻之间是串联还是并联或混联;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)结合串联分压,并联分流的特点进行分析。
二.电路的故障分析
1.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。
2.电路故障分析思路
①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。
3.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。
例1、计算机鼠标装有传感器来监视鼠标的移动情况,如图是它的工作原理示意图.物体M在轨道上平行移时,可带动与之相连的金属滑片P移动,通过电压表示数可反映物体M移动的距离.当物体M向右移动时( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数不变,电压表示数变大
D.电流表示数不变,电压表示数变小
例
2、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3、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,合上开关S后,则电路的故障判断正确的是( )
A.若小灯泡L1、L2都不发光,电流表示数为零,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,L2两端有电压,说明电流表断路了
B.若小灯泡L1、L2都不发光,电流表示数为零,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,L2两端有电压,说明小灯泡L1断路了
C.若就按如图连接电路,小灯泡L1、L2均发光,电流表示数为零,电压表两端有电压,说明电流表断路了
D.若就按如图连接电路,小灯泡L1、L2均发光,电流表示数为零,电压表两端有电压,说明电压表断路了
例4、在如图所示的电路中,电源电压保持不变.当电键S闭合后,三个电表示数均未发生变化.若电路中故障只可能发生电阻R1、R2处,则下列关于电路故障的判断,正确的是( )
A.电阻R1一定存在断路故障
B.电阻R2一定存在断路故障
C.电阻R1可能存在短路故障
D.电阻R2可能存在短路故障
例5、在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S后,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是( )
A.一定是灯L断路
B.可能是电阻R断路
C.可能是灯L短路
D.一定是电阻R短路
1、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A.的示数变大,的示数不变,的示数变小
B.的示数变大,的示数变大,的示数变小
C.的示数变小,的示数不变,的示数变大
D.的示数变小,的示数变小,的示数变大
2、如图所示的电路,电源电压不变,开关S闭合后,当S1由断开变为闭合时,则( )
A.A1示数变大,A2示数不变
B.A1示数变大,A2示数变大
C.A1示数不变,A2示数不变
D.A1示数不变,A2示数变小
3、某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A.B.C.D.
4、如图所示电路,开关S闭合后,电流表A1的示数大于A2的示数,下列说法正确的是( )
A.若只将R1与R2的位置对调,电流表A1的示数一定不变,A2的示数一定变小
B.若只将R1与R2的位置对调,电流表A1的示数一定变大,A2的示数一定变小
C.若用电压表V1,V2分别替换电流表A1,A2,电压表V1的示数比V2的大
D.若只用电压表V1替换电流表A1,电压表V1无示数,电流表A2的示数变大
5、如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V与电流表A2示数之比变大
B.电压表示数变大
C.电流表A1与A2示数之差不变
D.电流表A2示数不变
6、如图所示的电路图中,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向左滑动,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表Vl的示数变大
B.电压表Vl与电压表V2的示数之和变大
C.电流表A的示数变小,电压表V2的示数不变
D.电压表V2与电流表A的示数之比变小
7、小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时,闭合开关,发现只有一盏灯亮,电流表和电压表均有示数。若电路中只有一处故障,则( )
A.灯L1断路
B.灯L1短路
C.灯L2断路
D.灯L2短路
8、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L1或L2中有一个发生了故障不发光,当开关S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,下列判断正确的是( )
A.灯泡L1断路
B.灯泡L1短路
C.灯泡L2断路
D.灯泡L2短路
9、如图所示,电源电压不变。开关S闭合,灯L1和L2都正常发光,一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能( )
A.L1短路
B.L2短路
C.L1断路
D.L2断路
10、将电阻R1和R2分别连入图(a)、(b)所示的电路中,两电路的电源电压相等且保持不变,闭合电键S,发现电流表A1、A2的示数一致,下列关于电阻R1和R2说法中,正确的是( )
A.电阻R1和R2均完好
B.电阻R1、R2中只有一个电阻短路
C.电阻R1、R2中只有一个电阻断路
D.电阻R1和R2均断路
11、电阻R1、R2、R3以不同的方式组成如图(a)、(b)所示的电路.在两电路中,电源、电压表完全相同且完好,三个电阻中至少有一个电阻存在故障。闭合电键S1、S2,如果两电压表V1和V2均有示数且示数相等。则下列判断正确的是( )
A.电阻R1一定短路
B.电阻R2可能断路
C.电阻R3可能断路
D.电阻R3一定完好
12、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。已知电阻R、灯L可能出现了故障,电键S闭合前后,电流表指针所在的位置不变,下列判断中正确的是( )
A.若灯L不发光,则一定电阻R短路
B.若灯L不发光,则一定电阻R断路
C.若灯L发光,则一定电阻R短路
D.若灯L发光,则一定电阻R断路
13、在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现只有一盏灯发光,电压表无示数,电流表指针有明显偏转。造成这种情况的原因可能是( )
A.灯泡L1开路
B.灯泡L1短路
C.灯泡L2开路
D.灯泡L2短路
14、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,电路正常工作。过了一会儿,一电表示数变大,一电表示数变小,则下列判断中正确的是( )
A.电阻R一定断路
B.灯L可能变亮
C.灯亮度可能不变
D.电阻R一定短路
15、如图所示电路,电源电压保持不变,灯L、电阻R可能出现了故障,闭合电键S,灯不亮,电压表有示数,则电路的故障情况是( )
A.可能是电阻R断路,电流表无示数
B.可能是灯L短路、电阻R断路,电流表无示数
C.可能是电阻R短路,电流表有示数
D.可能是灯L断路、电阻R短路,电流表无示数
16、如图,闭合开关S后发现灯L不亮,电流表示数几乎为零,电压表指针有明显偏转,则电路的故障可能是( )
A.灯L短路
B.灯L断路
C.电阻R短路
D.电阻R断路
17、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L1或L2中有一个发生了短路故障,当开关S闭合时,下列现象中不可能出现的是( )
A.电压表无示数,灯泡L1不发光
B.电压表有示数,灯泡L2不发光
C.电压表和电流表都没有示数
D.电压表和电流表都有示数
18、如图所示电路,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮。若电路中的故障是灯L1断路,用一块电压表查找故障,闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A.电压表接在b、c两点间,电压表示数接近电源电压
B.电压表接在a、b两点间,电压表示数0V
C.电压表接在c、d两点间,电压表示数为0V
D.电压表接在a、d两点间,电压表示数为0V
19、小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图所示连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光。为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是( )
A.灯L1断路
B.灯L2断路
C.灯L2短路
D.电流表烧坏了
20、如图所示,电源电压为6V,甲、乙灯泡规格相同,当闭合开关S后,两灯都不亮,现用电压表进行检测,量出A、B两点间的电压为0,B、C两点间电压为6V,造成开路原因可能是( )
A.电源接触不良
B.开关接触不良
C.乙灯接触不良或灯丝断了
D.甲灯接触不良或灯丝断了
21、在如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表有示数,若电路故障在灯L或电阻R上某一处,对于故障的分析,下列判断正确的是( )
A.一定是电阻R断路
B.用导线连接电阻R两端,根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C.在电路中再串联一个电流表,根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D.在L两端再并联一个电压表,根据电压表有无示数可以检测出故障原因
22、张楚宁同学按图所示电路图连接好电路,当她闭合开关S时,发现小灯泡不亮,电流表无示数,她从老师处借了一块电压表,逐段排查,结果是Uab=0,Ubc=0,Uad=6V,Udc=6V,请你对故障原因做一个正确判断( )
A.小灯泡的灯丝断了
B.小灯泡没拧紧
C.开关处有断路
D.电流表内部断路
23、如图所示,闭合开关S后两灯都不亮,这时,用电压表测得Uac=Ubc=3V,若故障只有一处,则故障可能是( )
A.ab间短路
B.ab间开路
C.bc间短路
D.bc间开路
24、某同学在探究串联电路电流规律的实验中,按下图接好电路,闭合开关后,发现灯L1、L2都不发光,电流表示数为零。他用电压表一端接a点,另一端分别接b、c、d、e点,观察到的情况如表中所示。电路的故障可能是( )
电压表另一端接
b
c
d
e
电压表有无示数
无
无
有
有
A.电流表断路
B.灯L1断路
C.灯L2断路
D.开关S断路
25、如图所示的电路中,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭。已知电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则下列判断正确的是( )
A.将电流表串联在电路中,若电流表无示数,则一定是灯L断路
B.将电流表串联在电路中,若电流表有示数,则一定是灯L短路
C.将电压表并联在灯L两端,若电压表有示数,则一定是电阻R短路
D.将电压表并联在灯L两端,若电压表无示数,则一定是电阻R断路
26、如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计.小明用该测量仪对小聪、小英的身高进行了测量,其数据见下表.若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息试计算:
小聪
小英
A表示数I/A
0.20
0.15
V表示数U/V
2.0
3.0
身高h/m
1.6
(1)电阻棒的总电阻;
(2)小聪的身高;
(3)该测量仪的身高测量范.
1、光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
2、如图所示电路,电源两端电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S后,当滑动变阻器滑片P由中点向右滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V示数变小
C.电流表A示数变小,电压表V示数变大
D.电流表A示数变大,电压表V示数不变
3、为了了解电阻值随温度的变化情况,小王同学设计了如图所示的电路,图中电源电压保持不变,R是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大,在该电路中,可以通过电流表或电压表示数的变化来判断温度的变化情况。小王在连接好电路且闭合开关后往Rt上擦一些酒精,然后观察电表示数的变化情况。他观察到的现象是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表和电压表示数均变大
4、如图所示电路,当滑动变阻器滑片自a向b滑动时,以下关于表1、表2的性质和灯泡发光情况的判断中正确的是( )
A.表l是电流表,示数变大;表2是电压表,示数变大,灯泡变亮
B.表1是电流表,示数变小;表2是电压表,示数变小,灯泡变暗
C.表1是电压表,示数变小;表2是电流表,示数变小,灯泡变亮
D.表1是电压表,示数变大;表2是电流表,示数变大,灯泡变暗
5、在如图所示的电路中,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电表示数的变化情况是( )
A.电流表A1示数增大,电流表A2示数减少,电压表V示数增大
B.电流表A1示数减少,电流表A2示数减少,电压表V示数增大
C.电流表A1示数增大,电流表A2示数增大,电压表V示数减少
D.电流表A1示数减少,电流表A2示数增大,电压表V示数不变
6、如图所示的电路中,R1和R2均为定值电阻,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,两电表均有示数。若只断开开关S2,则( )
A.电流表和电压表的示数都变大
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表和电压表的示数都变小
7、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,有一个电表示数变小,另一个电表示数变大。则下列判断正确的是( )
A.电阻R断路
B.电阻R短路
C.灯L断路
D.灯L短路
8、如图所示电路,当开关S闭合后,两表均有示数,过一会儿,发现电压表和电流表示数都增大,下列故障分析可能的是( )
A.Ll断路
B.L2断路
C.L1短路
D.L2短路
9、在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了﹣会儿,两只电表的示数均变大,则下列判断中正确的是( )
A.灯L断路
B.灯L短路
C.电阻R断路
D.电阻R短路
10、在如图所示的电路中,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小。将两用电器位置互换后再次闭合电键S,两个电表指针均发生明显偏转。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则( )
A.灯L断路B.灯L短路C.电阻R断路D.电阻R短路
11、如图,电源电压为6V,闭合开关后两灯均不亮,此时电压表的示数为6V,出现这一现象的原因可能是( )
A.L1断路
B.L2断路
C.L1短路
D.L2短路
12、如图所示电路中,开关S闭合后,灯L1发光,灯L2不发光,电压表有示数。该同学将电压表改接到BC两点,发现电压表无示数。产生这种现象的原因是( )
A.灯L2的灯丝断了
B.开关S处闭合
C.BC段之间发生了短路
D.AB段之间发生了短路
13、如图所示,电源两极间电压为6V,开关S闭合后,三只灯都不亮。用电压表逐段测量,结果是Uad=6V,Uab=0,Ubc=0,Ucd=6V,由此可判断发生开路部分可能是( )
A.电路的aL1b部分
B.电路的bL2c部分
C.电路的dL3c部分
D.电源部分
14、一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板.无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大.AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可.通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个
,观察小灯泡的
可以粗略地知道风力.电源电压一定时,风力越
(填“大”或“小”),灯泡越亮.
15、如图甲是利用压敏电阻的特性来测算压力大小的电路装置,其构造有托盘、压力传感器R、电流计G(量程0~600mA),托盘质量忽略不计.
(1)该压敏电阻随压力的变化关系式为:R=100﹣20F(F和R的单位分别是N和Ω),当不称重时,电流计示数是60mA,则电源电压是多少?
(2)该电路装置能测量的最大压力是多少?
(3)在电路中串联定值电阻的作用是什么?如图乙.当电阻Rˊ接入后,该装置所测的压力范围将如何变化?
参考答案
例1、C
例
2、D
例3、B
例4、B
例5、C
1、A
2、A
3、B
4、C
5、A
6、B
7、D
8、B
9、C
10、D
11、B
12、C
13、D
14、B
15、D
16、D
17、C
18、C
19、B
20、C
21、C
22、C
23、D
24、C
25、B
26、(1)电阻棒的总电阻40Ω;(2)小聪的身高1.5m;(3)该测量仪的身高测量范1.4m~1.8m.
1、D
2、C
3、A
4、B
5、A
6、B
7、A
8、D
9、B
10、B
11、A
12、C
13、C
14、滑动变阻器;亮暗程度;大.
15、(1)电源电压是6V;
(2)该电路装置能测量的最大压力是4.5N;
(3)在电路中串联定值电阻的作用是保护电路;当电阻R′接入后,该装置所测的压力范围将变大.
(
1
)