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电路动态分析和电路故障分析电路动态分析知识精要一、什么是动态电路问题动态电路是指当电路中的电阻、电键等发生变化时,会引起电路中的电流、电压等电学物理量发生变化的现象。在初中物理中,一般会有以下两种原因:1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。2电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。二、动态电路问题的解题思路什么1、对滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化问题,方法:①明确电路(电压表直接去掉,电流表看做导线,简化电路,明确电阻或用电器的串并联关系);②判断准各电流表、电压表的测量对象(每个电表分别测的是谁的电压和电流);③滑动变阻器的滑片P向某个方向滑动后,使电路的总电阻发生了怎样的变化;④再根据欧姆定律判断电流、电压的变化。(注意串、并联电路电流、电压关系的运用)。2、对电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化问题,方法:①明确电键断开和闭合是分别是什么电路;②画出等效电路(电压表直接去掉,简化电路);③明确电键断开和闭合时各电流表、电压表的测量对象;④再根据欧姆定律判断电流、电压的变化。(注意串、并联电路电流、电压关系的运用)。三、动态电路问题的题型有哪些第一种类型: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问题。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问题。第二种类型:电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。1、串联电路中电键的断开或闭合引起的变化问题。2、并联电路中开关的断开或闭合引起的变化问题。第三种类型:电学物理量的差值、比值、乘积、变化量等问题。1、串联电路中电学物理量的差值、比值、乘积、变化量等问题。2、并联电路中电学物理量的差值、比值、乘积、变化量等问题。题目精解一、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:“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小。P左移→R2↓→R↓→I↑→A表↑。R1不变→IR1↑→U1↑→V表↑。判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:R2↓→U2↓→U1↑→V表↑。[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。图1图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R1和R2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=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。[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。(B)伏特表示数变小,灯变亮。(C)安培表示数变小,灯变亮。(D)安培表示数不变,灯变暗。图4图5图6图72.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,A1表、A2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R1这条支路没有影响,所以电流表A1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,A1表、A2表和V表将如何变化二、电键的断开或闭合