初中物理電路故障分析初中物理電路故障分析一、短路、斷路和開(kāi)路1、短路：（1）電源短路：指導(dǎo)線不經(jīng)過(guò)用電器而直接接到了電源的兩極上。會(huì)導(dǎo)致電路中電流過(guò)大而燒壞電源。（2）用電器短路：指串聯(lián)的多個(gè)用電器中的一個(gè)或多個(gè)（當(dāng)然不是全部）在電路中不起作用，這種情況是由于接線的原因或者電路發(fā)生故障引起的。（一般不會(huì)造成較大的破壞。）2、斷路：從電源的正極到負(fù)極，有且只有一條通路，若在某出斷開(kāi)，整個(gè)電路就成為斷路。可能是由于接觸問(wèn)題或者電流過(guò)大把用電器燒毀引起的。3、開(kāi)路：一般情況下等同于斷路。就是負(fù)載斷開(kāi)或者電路斷開(kāi)出現(xiàn)一個(gè)端口，一般是電路的干路沒(méi)有連接電源正負(fù)極，也有可能是導(dǎo)線斷了，或者是干路串聯(lián)了電壓表等特大電阻的元件。二、電路故障分析（一）針對(duì)串聯(lián)電路中的斷路故障方法1：將完好的用電器與被測(cè)電路并聯(lián)。若用電器正常工作，說(shuō)明被測(cè)電路上發(fā)生斷路；若用電器不能工作，說(shuō)明未測(cè)的電路上發(fā)生斷路。方法2：用導(dǎo)線與被測(cè)電路并聯(lián)。若未測(cè)電路正常工作，說(shuō)明被測(cè)電路上發(fā)生斷路；若未測(cè)電路不能工作，說(shuō)明未測(cè)電路上發(fā)生斷路。（二）利用電流表的示數(shù)變化判斷電路故障1．對(duì)于電路中原有電流表的示數(shù)變化情況分析。（1）示數(shù)增大，說(shuō)明電路（或支路）中部分用電器被短路（若所有用電器都被短路，則電流表燒毀）。（2）示數(shù)減小，說(shuō)明電路（或支路）中發(fā)生斷路。2．（針對(duì)串聯(lián)電路）將電流表與被測(cè)電路并聯(lián)分析。（1）有示數(shù)，說(shuō)明被測(cè)電路上發(fā)生斷路。（2）無(wú)示數(shù)，說(shuō)明：未測(cè)電路上發(fā)生斷路。（三）利用電壓表的示數(shù)變化判斷電路故障1．對(duì)于電路中原有電壓表的示數(shù)變化情況分析。（1）示數(shù)增大，說(shuō)明未與電壓表并聯(lián)的用電器被短路。（2）示數(shù)減小，說(shuō)明：與電壓表并聯(lián)的被測(cè)電路上發(fā)生短路或電壓表與電源正負(fù)極間發(fā)生斷路。2．將電壓表與被測(cè)電路并聯(lián)分析。（1）有示數(shù)，說(shuō)明：電壓表與電源正負(fù)極間是通路的。（2）無(wú)示數(shù)，說(shuō)明：與電壓表并聯(lián)的被測(cè)電路上發(fā)生短路或電壓表與電源正負(fù)極間發(fā)生斷路。（四）串聯(lián)電路的斷路或局部短路故障現(xiàn)象如下表：內(nèi)容斷路局部短路實(shí)質(zhì)某電阻（或?qū)Ь€）變?yōu)樽柚禑o(wú)窮大。某電阻值變?yōu)?，可看作一根導(dǎo)線。電流情況電路中（任何處）均無(wú)電流。短路處無(wú)電流，整個(gè)電路中電流變大。用電器工作情況均不工作。有一個(gè)工作，另一個(gè)不工作。故障發(fā)生處電路中任何一點(diǎn)。只可能在電阻上。電流表的示數(shù)無(wú)示數(shù)。有示數(shù)且變大。電壓表的示數(shù)斷路處兩端電壓為電源電壓，其余部分為0。短路處為0，仍然工作的用電器（電阻）兩端電壓為電源電壓。電流表無(wú)示數(shù)斷路與電壓表并聯(lián)的電器斷路電壓表示數(shù)為電源電壓電壓表并聯(lián)以外電路斷路電壓表無(wú)示數(shù)電流表有示數(shù)（變大）短路與電壓表并聯(lián)的電器短路電壓表無(wú)示數(shù)電壓表并聯(lián)以外電路短路電壓表示數(shù)為電源電壓串聯(lián)電路的斷路或短路故障分析，一般先判斷電路中是否有電流（或用電器是否均工作），以確定故障到底是短路還是斷路；然后可根據(jù)電壓情況來(lái)判斷故障發(fā)生的地方。三、動(dòng)態(tài)電路部分類型1：滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中物理量的變化：明確電路（電壓表直接去掉，簡(jiǎn)化電路）；看準(zhǔn)每個(gè)電表分別測(cè)的是誰(shuí)的電壓和電流；先看電阻的變化，再根據(jù)歐姆定律判斷電流、電壓的變化。類型2：開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合引起電路中物理量的變化：明確斷開(kāi)和閉合是分別是什么電路；畫(huà)出等效電路（電壓表直接去掉，簡(jiǎn)化電路）；根據(jù)歐姆定律判斷。串聯(lián)和并聯(lián)電路的判斷一、分析電路的“口訣”：先判串聯(lián)和并聯(lián)，電表測(cè)量然后判。一路到底必是串；若有分支是并聯(lián)。A表相當(dāng)于導(dǎo)線；并時(shí)短路會(huì)出現(xiàn)。V表可并不可串；串時(shí)相當(dāng)電路斷。二、連接電路的“口訣”：①電路：串聯(lián)各件依次連；并聯(lián)標(biāo)節(jié)點(diǎn)、連干路，連好再檢驗(yàn)。②電表：A表串其中，V表并兩端。正(進(jìn))負(fù)(出)不能反，量程仔細(xì)斷。③提醒：無(wú)論串聯(lián)或并聯(lián)，電壓表都應(yīng)最后連。二．串聯(lián)、并聯(lián)的識(shí)別方法（右圖是簡(jiǎn)化、改畫(huà)電路圖的最終結(jié)果。）1.電流流向法：從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向描繪出電流通過(guò)電阻的各條路經(jīng)，一直達(dá)到電源的負(fù)極。這是識(shí)別電路最直觀的方法，也是連接實(shí)物電路時(shí)必須遵循的基本思路。【例１】在圖２（甲）所示電路中，三盞燈是如何連接的，開(kāi)關(guān)閉合后，電流表測(cè)量的是哪部分的電流？做法：先標(biāo)出電源的正負(fù)極，再沿著從正極到負(fù)極的方向，用箭頭描繪各處的電流走向，標(biāo)在電路圖上，如圖２（乙）。分析：從圖２（乙）中可以看出，點(diǎn)ａ是最初的電流分支點(diǎn)，點(diǎn)ｂ是最后的電流會(huì)合點(diǎn)。電流共有三條路徑（I1、I2、I3），分別通過(guò)三盞燈（L1、L2和L3），所以三盞燈是并聯(lián)的。通過(guò)電流表的電流只通過(guò)L1，所以電流表測(cè)量的是通過(guò)燈L1的電流。２.摘表法：從電路中摘去電壓表和電流表，電壓表所在支路用斷路替代，電流表所在位置用導(dǎo)線替代。如需進(jìn)一步分析討論，原電壓表、電流表所測(cè)量的電壓和電流則應(yīng)在簡(jiǎn)化后的電路上標(biāo)出。【例2】如圖３（甲）所示電路中，三個(gè)電阻是＿＿聯(lián)的。電壓表Ｖ1的示數(shù)為３Ｖ，Ｖ2的示數(shù)為5Ｖ，電源電壓８Ｖ（填“大于”、“小于”或“等于”）。分析：兩個(gè)電壓表使電路看起來(lái)比較復(fù)雜，摘掉兩個(gè)電壓表后，把電壓表所在支路擦除，電阻的串聯(lián)方式如圖３（乙）所示。兩圖比較可知，電壓表Ｖ1測(cè)量的是Ｒ1和Ｒ３兩端的電壓Ｕ1＋Ｕ3，電壓表Ｖ2測(cè)量的是Ｒ1和Ｒ2兩端的電壓Ｕ1＋Ｕ2，兩個(gè)電壓表的示數(shù)之和大于電源電壓。３．直線法：這是把不規(guī)范電路簡(jiǎn)化成規(guī)范電路的普遍適用的方法。具體方法是：將電路從電源正負(fù)極處斷開(kāi)，結(jié)合電流流向法，拉長(zhǎng)和縮短某一段導(dǎo)線，使各組元器件都在一條直線上，一次不成，可逐次分步完成。【例3】圖４（甲）所示電路中，電源電壓是６Ｖ，開(kāi)關(guān)閉合后電壓表的示數(shù)為４Ｖ，問(wèn)：燈Ｌ1、Ｌ2兩端電壓各為多少？分析：利用摘表法，可確定這兩個(gè)燈泡的串聯(lián)電路。問(wèn)題是電壓表測(cè)量的電壓是哪個(gè)燈兩端的電壓。將電路拉成直線，畫(huà)出如圖４（乙）所示的簡(jiǎn)潔圖，這個(gè)問(wèn)題就迎刃而解了。４．節(jié)點(diǎn)法這是一種比直線法更直接、更簡(jiǎn)潔的快速簡(jiǎn)化電路的方法。具體做法是：從電源正極開(kāi)始，把電阻之間的連接導(dǎo)線縮減成點(diǎn)，相同的點(diǎn)用同一個(gè)字母表示。如果一個(gè)電路中的點(diǎn)多于兩個(gè)，可以將這些點(diǎn)排在一條直線上，再把相應(yīng)的電阻補(bǔ)充到這些點(diǎn)之間，節(jié)點(diǎn)法和直線法有著相輔相成的關(guān)系。【例4】圖５（甲）所示電路中，三個(gè)電阻是＿＿聯(lián)的；電流表Ａ1測(cè)量的是通過(guò)電阻＿＿＿的電流。電流表Ａ2測(cè)量的是＿＿＿的電流。分析：將圖５（甲）中的電流表摘掉后，電路中三個(gè)電阻的連接方式仍然不明顯。從電源正極開(kāi)始，可以標(biāo)出三個(gè)位置都是ａ點(diǎn)（電源正極），另外兩個(gè)位置都是ｂ點(diǎn)（電源負(fù)極）。如圖５（乙）所示。三個(gè)電阻都連接在ａｂ兩點(diǎn)之間，通過(guò)三個(gè)電阻的電流方向都是從ａ到ｂ，所以這是一個(gè)并聯(lián)電路。再利用電流法，描繪電流走向如圖５（丙）所示。可以知道原電流表Ａ1的位置通過(guò)的是Ｒ2和Ｒ3的電流I2＋I(xiàn)3；原電流表Ａ2的位置通過(guò)的是Ｒ1和Ｒ2的電流I1＋I(xiàn)2、。本題中兩個(gè)電流表的位置跟【例2】（圖３甲）中兩個(gè)電壓表的位置相同，因?yàn)橛秒娏鞅硖娲穗妷罕恚齻€(gè)電阻的連接方式也隨之發(fā)生了變化。電路故障分析經(jīng)典例題1、先根據(jù)題給條件確定故障是斷路還是短路：兩燈串聯(lián)時(shí)，如果只有一個(gè)燈不亮，則此燈一定是短路了，如果兩燈都不亮，則電路一定是斷路了；兩燈并聯(lián)，如果只有一燈不亮，則一定是這條支路斷路，如果兩燈都不亮，則一定是干路斷路。在并聯(lián)電路中，故障不能是短路，因?yàn)槿绻搪罚瑒t電源會(huì)燒壞。2、根據(jù)第一步再判斷哪部分?jǐn)嗦坊蚨搪贰！痉治觥縇1與L2串聯(lián)在電路中，用電壓表測(cè)L2兩端電壓，開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表有示數(shù)。則故障原因是什么？解：你先畫(huà)一個(gè)電路圖：兩燈都不亮，則一定是斷路。電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩個(gè)接線柱跟電源兩極相連接，這部分導(dǎo)線沒(méi)斷，那么只有L2斷路了。【例】L1與L2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)L1電壓，V2測(cè)L2電壓。閉合開(kāi)關(guān)后，兩燈都不亮。則下列說(shuō)法正確的是：A、若V1=0，V2示數(shù)很大，則L1短路而L2正常；B、若V1=0而V2示數(shù)很大，說(shuō)明L2都斷路。解：兩燈都不亮，則電路是斷路，A不正確。當(dāng)L2斷路時(shí)，此時(shí)V2相當(dāng)于連接到了電源兩極上，它測(cè)量的是電源電壓，因此示數(shù)很大。而此時(shí)L1等效為導(dǎo)線，因此兩端沒(méi)有電壓，因此V1的示數(shù)為零。答案為B。一、簡(jiǎn)單電路故障類習(xí)題的分析判斷【例1】如圖1，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為0。則原因可能是（）A、L1短路B、L2短路C、L1開(kāi)路D、L2開(kāi)路分析：閉合開(kāi)關(guān)兩燈都不亮，表明電路中無(wú)電流，是開(kāi)路故障。是L1還是L2開(kāi)路呢？因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量L1兩端電壓，若是L1開(kāi)路，則電壓表應(yīng)與L2串聯(lián)接在電源兩端，它應(yīng)該有示數(shù)且接近電源電壓，而此時(shí)電壓表示數(shù)為0，說(shuō)明電壓表沒(méi)有連接到電源兩端。正確選項(xiàng)是D。【例2】如圖2，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則原因可能是（）A、L1短路B、L2短路C、L1開(kāi)路D、L2開(kāi)路分析：閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表有示數(shù)，表明電路中有電流，從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障。那么是L1還是L2短路呢？可以通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)進(jìn)行分析。可以假設(shè)一下，若是L1短路，那么L1就相當(dāng)于一根導(dǎo)線，它的兩端電壓就為0，這與題目條件不相符。答案是B。【例3】如圖3，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，L1發(fā)光而L2不亮，則原因可能是（）A、L2開(kāi)路B、L2開(kāi)路C、RL1比RL2大得多D、RL1比RL2小得多分析：閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，L1發(fā)光，表明電路中有電流，從上面的分析可以判斷這是電路中的部分電路短路故障，L1發(fā)光而L2不亮，可以很快得出是L2短路；那么L2就相當(dāng)于一根導(dǎo)線，它的電阻極小，而從電路中不能看出L2被短接，因而故障應(yīng)是RL2比RL1小得多。正確選項(xiàng)是C。【例4】如圖4，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表A與A1的示數(shù)相同，則原因可能是（）A、L1短路B、L2短路C、L1開(kāi)路D、L2開(kāi)路分析：并聯(lián)電路由于存在兩條支路，因此必須分析各條支路是否有電流。本題中，電流表A與A1的示數(shù)相同，即I=I1，說(shuō)明干路和L1所在支路是通路，從并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)分析：I=I1+I2，因此I2=0，即電流表A2示數(shù)為0，L2支路沒(méi)有電流，此支路開(kāi)路。正確選項(xiàng)是D。【例5】如圖6，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，燈泡都不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則原因可能是（）A、ab間開(kāi)路B、bc間開(kāi)路C、cd間開(kāi)路D、ad間開(kāi)路分析：L1、L2都不亮，可以判斷出電路故障屬于開(kāi)路。由于電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明L2阻值很大（或者電壓表串聯(lián)在電路中），遠(yuǎn)大于L、L3的電阻，所以開(kāi)路故障應(yīng)該是出現(xiàn)在L2所在的部分電路，正確選項(xiàng)應(yīng)是B。【例6】如圖7，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)；某同學(xué)用一根導(dǎo)線將ac兩點(diǎn)連接起來(lái)，閉合開(kāi)關(guān)瞬間，電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最大；當(dāng)他用這根導(dǎo)線將bd兩點(diǎn)連接起來(lái)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈L1發(fā)光。則下列關(guān)于該電路存在的問(wèn)題分析錯(cuò)誤的是（）L1完好B、L2開(kāi)路C、L3短路D、L2情況無(wú)法判斷分析：閉合開(kāi)關(guān)后，電流表指針沒(méi)偏轉(zhuǎn)，首先可確定此電路中有開(kāi)路故障。用一根導(dǎo)線將ac兩點(diǎn)連接起來(lái)，閉合開(kāi)關(guān)瞬間，電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最大，說(shuō)明開(kāi)路故障沒(méi)有出現(xiàn)在L3所在部分電路，同時(shí)說(shuō)明L3被短路了；再用導(dǎo)線將bd兩點(diǎn)連接起來(lái)時(shí)，L1發(fā)光，說(shuō)明故障也不是L1所在部分電路，那么只有L2開(kāi)路的可能了。綜合上述分析，錯(cuò)誤的選項(xiàng)應(yīng)該是D。二、復(fù)雜電路故障類習(xí)題的分析判斷例4（06大連）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡L1、L2都不亮，用一根導(dǎo)線的兩端接觸a、b兩點(diǎn)時(shí)兩燈都不亮；接觸b、c兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都不亮；接觸c、d兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都亮。則（）（導(dǎo)線檢測(cè)法）A．燈L1斷路B．燈L2斷路C．燈L2短路D．開(kāi)關(guān)S斷路分析：閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡L1、L2都不亮，說(shuō)明電路發(fā)生斷路故障。用一根導(dǎo)線的兩端接觸a、b兩點(diǎn)時(shí)兩燈都不亮，說(shuō)明斷路故障發(fā)生在燈L2和開(kāi)關(guān)上；接觸b、c兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都不亮；說(shuō)明斷路故障發(fā)生在燈L1和開(kāi)關(guān)上；接觸c、d兩點(diǎn)時(shí)，兩燈都亮，排除燈泡故障，說(shuō)明開(kāi)關(guān)S斷路，故選D。電流表、小燈泡的檢測(cè)法與導(dǎo)線相似，電流表檢測(cè)時(shí)要防止造成電源短路。4、把兩個(gè)小燈泡L1和L2、一個(gè)蓄電池、—個(gè)電鍵及若干導(dǎo)線組成串聯(lián)電路。當(dāng)閉合電鍵時(shí)，兩個(gè)小燈泡均不發(fā)光。用電壓表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)燈L1兩端有電壓。若整個(gè)裝置除了兩個(gè)小燈泡以外，其余都完好，那么小燈泡不發(fā)光的原因可能是（）AL1的燈絲斷了。BL2的燈絲斷了。CL1和L2的燈絲都斷了。D以上三種情況都存在分析：電壓表并聯(lián)在L1兩端，有示數(shù)，說(shuō)明除L1之外其他部分正常完好，因此，只有L1斷路，等效于電壓表直接連接電源兩極。5.如圖5所示的電路，電源電壓保持不變。電鍵S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有兩個(gè)電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路中的電阻R或燈L有一個(gè)出現(xiàn)了故障，則可能是（）（2010年中考）A．電流表A示數(shù)為零，電阻R短路B．電流表A示數(shù)為零，燈L斷路C．電壓表V2示數(shù)為零，電阻R短路D．電壓表V2示數(shù)為零，燈L斷路分析：排除電表影響，L和R串聯(lián)，因此，L和R均不能斷路，否則只有V1有示數(shù)。排除BD；若R短路，則R相當(dāng)于導(dǎo)線，V2無(wú)示數(shù)，選C例3在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，遇到斷路時(shí)，常用電壓表來(lái)檢測(cè)。某同學(xué)連接了如圖1所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，為檢查電路故障，他用電壓表進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果是，則此電路的故障可能是（）(電壓表檢測(cè)法）A．開(kāi)關(guān)S接觸不良B．小燈泡燈絲斷了C．d、e間出現(xiàn)斷路D．e、f間出現(xiàn)斷路分析：觀察電路，燈泡和定值電阻串聯(lián)，閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，說(shuō)明發(fā)生斷路故障。用電壓表測(cè)量時(shí)，表與被測(cè)元件并聯(lián)，相當(dāng)于在被測(cè)元件旁又使電流有了一條路徑。若被測(cè)元件通路，由于電壓表電阻很大，等效于開(kāi)路，對(duì)電路無(wú)影響，其示數(shù)為零；若被測(cè)元件斷路，電流不能從元件通過(guò)，只能從電壓表通過(guò)，因電壓表的電阻很大，這個(gè)電流很小，燈泡不亮，但電壓表有示數(shù)，且近似等于電源電壓。本題中電壓表測(cè)得，說(shuō)明電源可提供3V電壓；說(shuō)明a、d兩點(diǎn)與電源兩極相連的電路某處斷開(kāi)，說(shuō)明故障在d、e兩點(diǎn)之間且為斷路。選擇C。二、動(dòng)態(tài)電路分析與判斷動(dòng)態(tài)電路分析題和電路故障分析題對(duì)學(xué)生有較高的能力要求，是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過(guò)程中的難點(diǎn)。進(jìn)行電路故障分析，要以電路動(dòng)態(tài)分析能力作為基礎(chǔ)，而電路故障分析又是電路動(dòng)態(tài)分析的載體。分析動(dòng)態(tài)電路的一般思路是：根據(jù)引起電路變化的原因（開(kāi)關(guān)通斷、變阻器滑片移動(dòng)、電路故障），分析判斷電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律分析電路中電流的變化（電流表示數(shù)變化），再根據(jù)歐姆定律變形式U=IR（或串并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)）進(jìn)一步判斷電路中部分電路中電壓的變化（電壓表示數(shù)變化）或其它物理量的變化。1、滑動(dòng)變阻器滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化（1）．串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器滑片P的位置的變化引起的變化[例1]如圖1，是典型的伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)你判斷電流表和電壓表示數(shù)的變化。分析：P左移→R2減小→R總減小→I增大→表變大。R1不變→IR1增大→U1增大→表變大。判斷表的變化還可以根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)來(lái)分析：R2減小→U2減小→U1增大→表變大。[例2]如圖2，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，表和表將如何變化。分析：首先要確定電路的類型，此電路屬于串聯(lián)電路呢還是并聯(lián)電路。我們可以將電流表簡(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)或干脆拿掉。此時(shí)可以容易地看出，這是一個(gè)串聯(lián)電路。而且發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑片已經(jīng)懸空，滑動(dòng)變阻器變成了定值電阻，電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流，所以表示數(shù)不變。即：P左移→R1+R2不變→不變?cè)诒倦娐分校妷罕硎菧y(cè)量R1和R2部分電阻之和的總電壓，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，被跨接在電壓表內(nèi)的電阻隨著變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)：表示數(shù)減小。[例3]在如圖3所示電路中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)(A)電流表示數(shù)變大，燈變暗。(B)電流表示數(shù)變小，燈變亮。(C)電壓表示數(shù)不變，燈變亮。(D)電壓表示數(shù)不變，燈變暗。分析：將電流表等效為一根導(dǎo)線，可以看到電壓表直接測(cè)量電源電壓，因此當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)將不會(huì)變化；而電阻R的阻值變大，小燈的電阻RL大小不變（注意：在初中階段，小燈泡的電阻由于溫度的影響引起的變化往往忽略不計(jì)），因此總電阻變大，電流變小，所以電流表示數(shù)變小。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)分析，小燈兩端的電壓也將變小，小燈的功率P=ULI也將變小，所以小燈的發(fā)光將變暗。本題正確答案為D。（2）．并聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化[例4]如圖4，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，表、表和表將如何變化？分析：測(cè)電源兩端電壓，測(cè)R1支路電流，測(cè)干路電流。并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，等于電源電壓，故電壓表V示數(shù)不變。由于并聯(lián)電路各支路獨(dú)立工作，互不干擾，滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，對(duì)R1這條支路沒(méi)有影響，所以電流表示數(shù)不變。滑片P右移，R2變大，兩端電壓不變，故電流變小，干路中電流也隨之變小，所以示數(shù)也會(huì)變小。2、開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化（1）．串聯(lián)電路中開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合引起的變化[例5]在如圖5所示的電路中，將開(kāi)關(guān)S閉合，則電流表的示數(shù)將______，電壓表的示數(shù)將________(均填“變大”、“變小”或“不變”)。分析：在開(kāi)關(guān)尚未閉合前，電流表測(cè)量的是串聯(lián)電路的電流值，由于此時(shí)電阻較大，故電流較小；開(kāi)關(guān)S閉合后，電阻R2被局部短路，電路中的電阻只有R1了，因此電流表的示數(shù)將變大。在開(kāi)關(guān)尚未閉合前，兩個(gè)電阻組成串聯(lián)電路。電壓表測(cè)量R1兩端的電壓，開(kāi)關(guān)S閉合后，電阻R2被局部短路，只有R1接入電路，電壓表變成測(cè)量電源兩端的電壓了，因此電壓表的示數(shù)將變大。還可以根據(jù)U=IR來(lái)分析開(kāi)關(guān)閉合后電壓表的示數(shù)變化。（2）并聯(lián)電路中開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合引起的變化[例6]在圖6中，燈泡L1和燈泡L2是______聯(lián)連接的。當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)將_____；電流表的示數(shù)將_____(選填“增大”、“不變”或“減小”)。分析：本題的難度首先在電路的識(shí)別，我們可以將電流表看作導(dǎo)線，將電壓表拿去，就容易看出這個(gè)電路是“并”聯(lián)電路。電流表串聯(lián)在小燈L1的支路中，所以開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電燈L1接入電路，電流表的示數(shù)從0變到有讀數(shù)，應(yīng)該選填“增大”。電壓表并聯(lián)在L2兩端，也即測(cè)量電源電壓，而且不受開(kāi)關(guān)控制，所以電壓表示數(shù)“不變”。3、電路的故障引起電路中電學(xué)物理量的變化及故障原因分析[例7]在圖7中，當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為4伏。過(guò)了2分鐘，電壓表示數(shù)為0，經(jīng)檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請(qǐng)分析造成這種情況的原因可能有：_____________________。分析：電壓表示數(shù)為0，其原因有三：1.電壓表沒(méi)有接好或電壓表?yè)p壞；2.小燈L2短路；3.小燈L1斷路。起先，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明不存在原因1的情況。那么還有兩種情況都是可能的。答案為：小燈L2短路；小燈L1斷路。[例8]在如圖8所示電路中，電源電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)K后，燈L1、L2都發(fā)光。一段時(shí)間后，其中一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數(shù)都不變，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是(A)燈L1短路。(B)燈L2短路。(C)燈L1斷路。(D)燈L2斷路。分析：這是一個(gè)并聯(lián)電路。可以采用排除法。小燈L2短路，會(huì)導(dǎo)致電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)致兩燈都不亮；小燈L2斷路，會(huì)導(dǎo)致電流表示數(shù)變0；小燈L1短路，也會(huì)導(dǎo)致兩燈都不亮；一燈熄滅而電表示數(shù)都不變，只有小燈L1發(fā)生斷路時(shí)才有此可能。本題正確答案為C。[例9]在圖9所示的電路中，電源電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)K后，燈L1、L2都發(fā)光，—段時(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮，而電壓表Vl的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是(A)燈L1斷路。(B)燈Ll短路。(C)燈L2斷路。(D)燈L2短路。分析：應(yīng)用“去表法”可以判斷此電路是L1、L2組成的串聯(lián)電路。“—段時(shí)間后，其中的一盞燈突然變亮”排除了電路出現(xiàn)斷路的情況，那么，故障現(xiàn)象只有發(fā)生短路了。電壓表V2的示數(shù)變大，是小燈變亮的原因，且它測(cè)小燈L2兩端電壓，所以一定是小燈L2突然變亮；電壓表Vl的示數(shù)變小說(shuō)明小燈L1發(fā)生了短路。本題正確答案為B。四、動(dòng)態(tài)電路電功率問(wèn)題的分析與計(jì)算電功、電功率問(wèn)題的分析和計(jì)算是目前中考的熱點(diǎn)之一，也是學(xué)生答題的難點(diǎn)之一。這種題型把歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律及初中階段電學(xué)儀器的應(yīng)用和電功、電功率知識(shí)融合在一起，通過(guò)對(duì)這部分問(wèn)題的訓(xùn)練和考查，有利于提高學(xué)生的物理思想、邏輯分析能力、表達(dá)能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決物理問(wèn)題的能力。常見(jiàn)電功、電功率類試題一般分為三類：第一類就是直接運(yùn)用電功和電功率公式進(jìn)行計(jì)算，譬如給你一個(gè)電能表在某段時(shí)間內(nèi)消耗的電能（電功）計(jì)算電功率，或者根據(jù)用電器的銘牌信息計(jì)算該用電器在某段時(shí)間內(nèi)消耗的電能；第二類是根據(jù)動(dòng)態(tài)電路的電阻變化分析計(jì)算某用電器實(shí)際功率的變化，譬如小燈泡亮度的變化；第三類就是對(duì)動(dòng)態(tài)電路進(jìn)行計(jì)算。解決電功率問(wèn)題的一般思路：根據(jù)電路的連接狀況分析電路的工作狀態(tài)，根據(jù)各部分電路的已知條件分析尋找求解未知量所需的隱含條件，再依據(jù)歐姆定律、電功率的公式（包括變形式）列出代數(shù)式（方程、方程組）解答。解決電功率問(wèn)題的一般方法：（1）弄清引起電路狀態(tài)發(fā)生變化的原因是開(kāi)關(guān)的通斷，還是滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)引起變化。（2）弄清電路各狀態(tài)的連接方式和接入此電路的用電器，必要時(shí)畫(huà)等效電路圖。（3）弄清電壓表、電流表測(cè)的是哪部分電路的電壓和電流。（4）抓住電路中的不變量（如電源電壓不變、電阻不變）或利用串并聯(lián)規(guī)律列式求解。解決電功率問(wèn)題的關(guān)鍵：首先是分析清楚電路的狀態(tài)，即需求解的部分電路中用電器個(gè)數(shù)及連接方式，其次是與該部分電路中用電器相關(guān)的已知條件包括隱含條件，第三是此電路中的不變量（如電源電壓不變、電阻不受溫度影響）等。解決電功率問(wèn)題思路的口訣：審題識(shí)電路，拆圖標(biāo)已知，建立關(guān)系式，給三能求九。就是說(shuō)，審題的過(guò)程要將電壓表去掉，將電流表當(dāng)導(dǎo)線處理，看清屬于哪一類電路，一般難題分成簡(jiǎn)單電路（單個(gè)用電器）電路、.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路三類；在識(shí)別電路的同時(shí)，觀察電路變化了幾次，就有幾種工作狀態(tài)（一般考題中電路變化是利用開(kāi)關(guān)的通斷和滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)引起電路的變化），拆圖標(biāo)已知的含義是電路變化幾次，就畫(huà)幾個(gè)等效電路草圖，在圖上標(biāo)出已知條件，根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)建立關(guān)系式，也就是方程（組）。通常從等效電路圖上已知條件密集處就是解題的切入點(diǎn)，一般情況下只要給出三個(gè)物理量就能求出九個(gè)物理量。這就是給三能求九。在完成上述的步驟之后，一般的電功率題就比較容易了。例1：如圖1所示電路，燈L上標(biāo)有“12V9W”字樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S1都閉合，變阻器的滑片P移到a端時(shí)，燈恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)是1.25A，求：（1）變阻器的最大阻值是多少？（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1斷開(kāi)，變阻器的滑片P移到b端時(shí)，燈消耗的功率是多少？分析思路：（1）①求滑動(dòng)變阻器電阻值需知道變阻器此時(shí)兩端電壓和通過(guò)它的電流；②當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，P在a端，燈泡L與變阻器R1并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流；因?yàn)闊粽０l(fā)光，找出隱含條件：燈、變阻器和電源兩端電壓都是12V；因?yàn)闊粽９ぷ鳎筛鶕?jù)銘牌計(jì)算出通過(guò)燈的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)求出通過(guò)變阻器的電流。③根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)式計(jì)算變阻器的阻值。（2）①要求燈消耗的實(shí)際功率，需要知道此時(shí)燈兩端的實(shí)際電壓和通過(guò)的電流（或燈泡的電阻根據(jù)P=I2R計(jì)算）；②當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1斷開(kāi)，變阻器的滑片P移到b端時(shí)，變阻器與燈L串聯(lián)接入電路，且變阻器全部接入電路，電流表測(cè)串聯(lián)電路電流；③根據(jù)燈的銘牌可求得燈絲電阻RL，因?yàn)殡娫措妷簽?2V（已求得），可以計(jì)算此時(shí)電路中的電流I’,再根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)式求出此時(shí)燈兩端電壓為U’L;④燈消耗的功率就為P=U’LI’解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，P在a端，燈泡L與變阻器并聯(lián)，燈正常發(fā)光通過(guò)的電流：因?yàn)闊鬖與變阻器直接并聯(lián)到電源兩端，所以：變阻器最大值：（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，斷開(kāi)，滑片P滑到的b端時(shí)，燈L與串聯(lián)。燈的電阻：串聯(lián)后總電阻：電路中的實(shí)際電流：，燈兩端電壓U’=IRL＝0.3A×16Ω＝4.8V燈的實(shí)際功率：或例2：在如圖6所示的電路中，電源電壓和燈泡電阻不變，電阻R1=12Ω，燈L標(biāo)有“6V12W”的字樣，電流表量程為0～3A，電壓表量程為0～15V，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“2.5A”字樣。（1）只閉合S1，電流表的示數(shù)為0.6A，求電源電壓；（2）當(dāng)閉合S1、S2和S3，并將滑片P移到b端時(shí)，電流表的示數(shù)為1.2A，求滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值；（3）只閉合S2時(shí)，求電路總功率的最大值。分析思路：（1）①只閉合S1時(shí)，燈L與R1串聯(lián)，電流表測(cè)此電路電流，電壓表測(cè)R1兩端電壓。②求電源電壓即求出此時(shí)燈L和R1兩端總電壓，只要知道燈L的電阻和R1電阻值，即可根據(jù)U=IR計(jì)算它們的總電壓即電源電壓。③R1阻值已知，燈絲電阻可由燈的銘牌求出。（2）①當(dāng)閉合S1、S2和S3，并將滑片P移到b端時(shí),燈L被短路，R1與R2并聯(lián),R2全部接入電路，電流表測(cè)干路電流，電壓表測(cè)電源電壓。②求R2阻值，需知道R2兩端電壓和通過(guò)的電流。③電源電壓已求得，則變阻器兩端電壓等于電源電壓，R1阻值已知，可求此時(shí)通過(guò)R1的電流，根據(jù)給出的總電流和并聯(lián)電路特點(diǎn)，求出通過(guò)R2的電流。（3）①只閉合S2時(shí)，燈L與R2串聯(lián)，電流表測(cè)此時(shí)電路中電流，電壓表測(cè)R2兩端電壓。②求最大功率，就是要考慮在電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器安全的前提下，根據(jù)電路中的最大電流和最高電壓來(lái)計(jì)算功率。③由于電源電壓為9V，不超過(guò)電壓表0～15V量程，所以電壓表安全，考慮電流值時(shí)，要綜合分析燈和變阻器允許通過(guò)的電流，從變阻器允許通過(guò)的電流是2.5A來(lái)看，即電路中的電流不允許超過(guò)2.5A，再?gòu)臒舻你懪苼?lái)看，可計(jì)算出燈正常工作允許通過(guò)的電流是2A。④所以此時(shí)電路中允許通過(guò)的最大電流是2A，電壓是9V，因此電路消耗的最大功率是18W。解：（1）只閉合S1時(shí)，燈L與R1串聯(lián)，燈泡的電阻：電源電壓：（2）當(dāng)閉合和時(shí)，燈L短路，R1與R2并聯(lián),通過(guò)R1的電流：滑動(dòng)變阻器的最大阻值：（3）只閉合S2時(shí)，燈泡L與R2串聯(lián)，燈泡L的額定電流：為保護(hù)燈泡，電流為保護(hù)電流表，電流為保護(hù)滑動(dòng)變阻器，電流由此可得電路中的最大電流電壓表量程0～15V，電源電壓9V，9V＜15V，電壓表始終是安全的。電路總功率的最大值6、（2010年浦東新區(qū)中考模擬）在圖6所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，電路正常工作。過(guò)了一會(huì)兒，燈L熄滅，兩電表指針發(fā)生同向偏轉(zhuǎn)；另用一導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，均再無(wú)其他現(xiàn)象發(fā)生。若電路中只有一處故障，且只發(fā)生在L或R上，由此可以判斷（）A.可能是R斷路B.可能是R短路C.一定是L斷路D.一定是L短路1．如圖2所示的電路中，電源電壓為6V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，只有一只燈泡發(fā)光，且電壓表V的示數(shù)為6V，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（）A．燈L1處短路B．燈L2處短路C．燈L1處斷路D．燈L2處斷路2．如圖3所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針不動(dòng)。該電路的故障可能是（）A．燈L1的接線短路B．燈L2的接線短路C．燈L1的燈絲斷了D．燈L2的燈絲斷了電路故障燈泡短路原因：接線柱碰線現(xiàn)象：燈泡不亮斷路原因接線柱接觸不良燈絲燒壞（斷）現(xiàn)象：燈泡不亮電壓表短路原因：接線柱碰線現(xiàn)象：電壓表無(wú)示數(shù)斷路原因：接線柱接觸不良或損壞現(xiàn)象：電壓表無(wú)示數(shù)與用電器串聯(lián)原因：與電壓表并聯(lián)的用電器斷路現(xiàn)象電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓電路電流幾乎為0不能使用電器正常工作電流表短路原因：接線柱碰線現(xiàn)象：電流表示數(shù)為0斷路原因：接線柱接觸不良，或電流表已燒壞現(xiàn)象：電流表無(wú)示數(shù)滑變短路原因接線柱錯(cuò)接“一上，一上”閉合開(kāi)關(guān)前沒(méi)有調(diào)節(jié)滑片p位于“阻值最大處”現(xiàn)象：起不到保護(hù)作用，電路電流很大斷路原因：接線柱接觸不良或燒壞現(xiàn)象：整個(gè)電路被斷開(kāi)接法錯(cuò)誤，連入電阻最大并不改變?cè)颍航印耙幌拢幌隆爆F(xiàn)象：阻值不變，較大開(kāi)關(guān)短路：不存在，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合斷路：相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)照明電路的故障及判斷方法1.常見(jiàn)的故障（1）斷路：如燈絲斷了，燈座、開(kāi)關(guān)、掛線盒斷路，熔絲熔斷或進(jìn)戶線斷路等。斷路會(huì)造成用電器無(wú)法用電工作。（2）短路：如接在燈座兩個(gè)接線柱上的火線和零線相碰，插座內(nèi)兩根接線相碰。短路會(huì)把熔絲熔斷而使整個(gè)照明電路斷電，嚴(yán)重者會(huì)燒毀線路引起火災(zāi)。（3）過(guò)載：電路中用電器的總功率過(guò)大或單個(gè)用電器的功率過(guò)大。產(chǎn)生的現(xiàn)象和后果同短路。（4）接觸不良：如燈座、開(kāi)關(guān)、掛線盒接觸不良，熔絲接觸不良，線路