初中物理电学电路分析专题
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例题.如图所示的电路中,闭合开关S后,发现两灯均不亮,电流表的指针几乎不动,而电压表的指针有明显的偏转,则该电路的故障可能是( )A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路解析:电压表若串联在电路中相当于断路,所以用电器不工作,电流表示数几乎为0,电压表测的是电源电压。
题中电压表并联在L1的两端,所以只有L1断路才会串联进电路。
选A1.如图电路中电源电压不变,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光.一段时间后,其中一只灯泡突然熄灭,另一只灯泡仍然发光,而电压表V,的示数变小,V2的示数变大,则产生这一现象的原因是( )A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路2.如图所示电源电压为3 V的电路,闭合开关。
灯泡不亮,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3 V.出现此现象的原因可能是( )A.电流表断路 B.灯座短路 C.开关接触不良 D.a—b—c段有断路3.在如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关S,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )A.灯L断路 B.灯L短路 C.电阻R断路. D.电阻R短路4.如图电源电压不变,开关S闭合时,灯L1和L2能正常发光.突然,其中一只灯泡的灯丝烧断。
则电表读数变化情况是( ).A.两电表读数都变大 B.两电表渎数都变小C.电压表读数不变,电流表读数变大 D.电压表读数不变,电流表读数变小5.如图所示,已知灯L处发生了断路或短路故障。
在不拆开电路的情况下,利用一个电压表可快速对该故障进行判断。
具体做法是:将开关断开,把电压表接在A、B两点间,如果电压表有示数,则灯L 路;如果电压表无示数,则灯L 路。
6.如图所示的电路中,当开关S闭合后,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终不亮,电流表的示数为零,电压表的示数为3V,则电路的故障可能是( )。
A.灯泡断路 B.电流表断路 C.变阻器断路 D.开关接触不良7.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示。
初中物理电学动态电路分析(极值问题)一、单选题1.如图所示,电源两端电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V1A”(灯丝电阻不变),滑动变阻器R最大电阻值为60Ω.下列说法正确的是()A.S闭合后,滑片向右滑动,电压表示数增大B.S闭合后,灯丝中的最小电流为0.2AC.小灯泡L正常发光时,灯丝阻电阻为12ΩD.小灯泡L正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω标有“100Ω1A”字样,灯泡L标有“6V6W”2.如图所示的电路,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V.为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是()A.灯泡L消耗的最小功率是0.24WB.正常发光时灯丝的电阻是12ΩC.电路中电流的变化范围是0.11A~0.6AD.滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~48Ω的规格为3.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“20Ω1A”。
闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程“10Ω0.5A”,滑动变阻器R2中,下列说法正确的是()消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W①电阻R1②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω③滑动变阻器R2④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3WA.只有①和③B.只有①和④C.只有②和③D.只有②和④4.如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变,当R阻值从0增大到60Ω,测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙,下列说法正确的是()A.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小B.电源电压为12VC.当电流为0.6A时,1s内电路消耗的电能为21.6JD.R0两端的电压变化范围为6V~18V5.如图所示电路,电源电压6V保持不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.闭合开关,在滑片b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是()A.滑片在b端时,电流表示数为0.3AB.滑片移到中点时,电压表示数为2VC.电路消耗的最大功率为3.6WD.电压表示数与电流表示数的比值不变6.如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻阻值5Ω,滑动变阻器R的最大阻值50Ω,闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是()A.若滑片P向左移,电流表的示数变小B.电压表与电流表的比值不变C.滑动变阻器允许的调节范围是2.5Ω~50ΩD.电流表的变化范围是0.3A~0.6A7.如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。
电路动态分析和电路故障分析专题电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点,其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求。
进行电路故障分析,要以电路动态分析能力作为基础,而电路故障分析又是电路动态分析的载体,因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率。
在编排顺序中,我们以电路动态分析作为主线,而将电路故障作为电路动态变化的一个原因。
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向右移动时,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右移→R2↑→R总↑→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↓。
)扩展:根据串联电路的特点,滑动变阻器R2两端的电压U2将↑。
推论:如果滑动变阻器R2足够大,当滑片P向右一直滑动时,电阻将不断增大,那么U2 将不断增大,U1将不断减小,I将不断减小。
假设R2无限大,这时U2 将增大到电源电压,U1将变为0,I 也将变为0,这时的电路就相当于断路。
这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。
[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。
在长期的初中教学实践中,本人逐步探索了一套电学综合问题教学方案,对于学生突破电学综合问题中的障碍有一定效果。
一、理清“短路”概念。
在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。
”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果导线不经过其他用电器而将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。
局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,因此是允许的。
因它富于变化成为电学问题中的一个难点。
局部短路概念抽象,学生难以理解。
可用实验帮助学生突破此难点。
实验原理如图1,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,而L2仍发光(较亮)。
为了帮助初中生理解,可将L1比作是电流需通过的“一座高山”而开关S的短路通道则比作是“山里的一条隧洞”。
有了“隧洞”,电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。
二、识别串并联电路电路图是电学的重要内容。
许多电学题一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了,电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错,造成“全军覆没”的局面,所以分析电路是解题的基础。
初中电学一般只要求串联、并联两种基本的连接,不要求混联电路。
区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点。
识别串、并联有三种方法,⑴、电流法;⑵、等效电路法;⑶、去表法。
⑴、电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支,如果有,则所分的几个分支之间为并联,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点),则各元件之间为串联。
此方法学生容易接受。
⑵、等效电路法:此方法实质上运用了“电位”的概念,在初中物理中,电压的概念,是通过“水位差”的类比中引入的。
那么,可借助于“高度差”进行类比,建立“一样高的电位”概念。
可以通过类比手法,例如:如果某学校三层楼上有初三⑴、初三⑵、初三⑶三个班级,二层楼上有初二⑴、初二⑵、初二⑶三个班级,那么初三年级与初二年级任意两个班级之间的“高度差”是一样的,都相差“一层楼”。
专题强化二:电路(电表)故障分析【技巧梳理】由故障分析现象电路故障分析由现象分析故障【专题强化】一、单选题1.如图所示,当开关S闭合后,两只灯泡均发光,两表均有示数。
过一段时间后,发现一只灯泡熄灭,电压表示数为零,电流表示数变增大。
造成这种情况的原因可能是()A.灯1L短路B.灯1L断路C.灯2L短路D.灯2L断路2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S后,只有一个灯泡亮,电流表有示数,电压表无示数,则该电路的故障可能是()A.灯泡L1短路B.灯泡L2短路C.灯泡L1开路D.灯泡L2开路3.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现电路两个电表中有一个示数突然变大,另一个示数突然变小,电阻R1或R2有一处发生故障,其他元件仍保持完好。
下列判断中正确的是()A.一定是R1短路B.一定是R2短路C.可能是R1断路D.可能是R2断路4.如图所示的电路,L1和L2串联在电路中,电源电压U=3V保持不变,闭合开关S,发现电流表几乎无示数,电压表示数为3V,发生故障的原因可能是()A.L1短路B.L2短路C.L1断路D.L2断路5.如图所示电路,当开关S闭合后,移动滑片P的过程中发现电压表和电流表示数均没有变化,电压表的示数接近3V,电流表几乎无示数。
产生此现象的原因可能是()A.滑动变阻器断路B.滑动变阻器短路C.电阻R断路D.电阻R短路6.如图所示,S闭合后,两个灯泡均不发光,电流表的指针也几乎不动,但电压表的指针确有明显的偏转,该电路的故障可能是()A.开关断路B.L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触C.L1和L2的灯丝都被烧断D.L1的灯丝被烧断或没接好7.如图所示,闭合开关,小灯泡不发光.若电路中只有一处故障,关于电路故障的分析,下列说法中正确的是()A.若电流表示数为零,电压表的示数接近电源两端的电压,则可能是滑动变阻器断路B.若电压表示数为零,电流表指针有明显偏转,则可能是小灯泡断路C.电压表、电流表示数均为零,则可能是小灯泡断路D.若电压表、电流表示数均为零,则可能是滑动变阻器断路8.如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯都不亮,电流表无示数,电压表有示数。
初中物理电路故障现象分析判断专题初中物理电学故障只有几类:1)、短路(包括电源短路和局部用电器短路);2)、开路;3)、电流、电压表正负接反;4)、电压表串接等等。
▲断路(即开路)的判断1、如果电路中用电器不工作(常是灯不亮),且电路中无电流,则电路开路。
2、具体到哪一部分开路,有两种判断方式:①把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压)则电压表两接线柱之间的电路断路(电源除外);②把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,电流表有电流,则当时与电流表并联的部分断开了。
(适用于多个电器串联电路)根据近几年中考物理中出现的电路故障,总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法:一、电路中故障及原因故障1:闭合开关后,灯泡忽明忽暗,两表指针来回摆动原因:电路某处接触不良排除方法:把松动的地方拧紧故障2:闭合开关前灯泡发光闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数原因:开关与电源并联导致所有东西都被短路后果:极容易烧坏电源故障3:闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压原因1:灯泡(电压表2接线柱之间)断路故电压表串联到了电路中分析:如果电压表与一灯泡并联而这个灯泡断路了就相当于直接把这个电压表串联在电路中I=U/R 因为电压是恒定的电阻巨大所以电流表的示数就很小了而串联式靠电阻分压的由于电压表的电阻巨大在这么大的电阻前灯泡的电阻就显得微不足道所以电压表显示的几乎是电源电压原因2:电流表与电压表位置接反了这样也是相当于电压表串联在电路里因为电压表的电阻很大所以几乎分到了全部电压而由于电压表的电阻大电路中电流几乎为零故电流表几乎无示数如果在测小灯泡电阻的实验中(或是电路图中只有一个灯泡两表)如果电流表与电压表位置互换会有什么后果就答:灯泡不亮电流表几乎无示数(其实就是没示数) 电压表所示几乎为电源电压(其实就是电源电压)故障4:闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变原因:变阻器没有按照一上一下的方法来接补充一下:变阻器全接上接线柱时:相当于导线(这是极不安全的容易造成电路电流过大)变阻器全接下接线柱是:相当于一个定值电阻故障5:闭合开关后,无论怎样移动滑片灯泡都不亮原因1:电路某一处断路原因2:灯泡被导线或电流表短路故障6:灯泡亮两表指针反向偏转原因:两表的正负接线柱接反了二、电路中出现的症状及诊断症状1:用电器不工作。
初中物理电路知识点与题型剖析在初中物理的学习中,电路是一个非常重要的部分。
它不仅是考试中的常见考点,也是我们理解现代科技和生活中各种电子设备的基础。
接下来,让我们一起深入探讨初中物理电路的知识点和常见题型。
一、电路的基本组成电路是由电源、用电器、开关和导线四部分组成。
电源是提供电能的装置,常见的电源有电池、发电机等。
用电器是消耗电能的装置,比如灯泡、电动机、电阻等。
开关用于控制电路的通断,而导线则起到连接各个元件的作用。
二、电路的三种状态1、通路:处处连通的电路,电路中有电流通过,用电器能够工作。
2、断路(开路):某处断开的电路,电路中没有电流通过,用电器不能工作。
3、短路:直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路,此时电流很大,会损坏电源,甚至引发火灾。
短路分为电源短路和局部短路,局部短路是指电路中有部分用电器被短路,没有电流通过被短路的用电器,但其他用电器仍能工作。
三、电路的连接方式1、串联电路定义:把电路元件逐个顺次连接起来的电路。
特点:电流只有一条路径;各用电器之间相互影响,一个用电器不工作,其他用电器也不能工作;电路中任意一处断开,整个电路都没有电流通过。
串联电路中电流、电压的规律:串联电路中电流处处相等,即 I =I₁= I₂=… = Iₙ;总电压等于各部分电路两端电压之和,即 U =U₁+ U₂+… + Uₙ 。
2、并联电路定义:把电路元件并列地连接起来的电路。
特点:电流有多条路径;各用电器之间互不影响,一个用电器不工作,其他用电器仍能工作;干路中的开关控制整个电路,支路中的开关只控制所在支路。
并联电路中电流、电压的规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即 I = I₁+ I₂+… + Iₙ;各支路两端的电压相等,都等于电源电压,即 U = U₁= U₂=… = Uₙ 。
四、电流1、定义:电荷的定向移动形成电流。
2、方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
在电源外部,电流从电源的正极经过用电器流向负极。
物理学中的电学原理与电路分析电学原理是物理学中的重要分支之一,涉及到电荷、电场、电势、电流等基本概念和原理。
电路分析是基于电学原理的具体应用,用于研究电路中的电流、电压、功率等参数。
本文将以物理学中的电学原理为基础,探讨电路的基本分析方法和相关原理。
一、电学原理的基本概念1. 电荷:电荷是物质的一种属性,分为正电荷和负电荷。
电荷的基本单位是库仑(C),通常用符号"Q"表示。
2. 电场:电荷周围存在电场,是对空间中任何点的任一电荷施加力的一种描述。
电场强度用符号"E"表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
3. 电势:电场中由于电荷产生的电势能。
电势用符号"V"表示,单位是伏特(V)。
4. 电流:电荷在单位时间内通过一个横截面的量。
电流用符号"I"表示,单位是安培(A)。
5. 电阻:电路中阻碍电流流动的物质。
电阻用符号"R"表示,单位是欧姆(Ω)。
6. 电压:电源提供的电势差,驱动电流在电路中流动。
电压用符号"U"或"V"表示,单位是伏特(V)。
二、电路分析的基本方法1. 串联电路:电路中的元件按照顺序连接。
在串联电路中,电流相同,电压依次相加。
2. 并联电路:电路中的元件与电源的正负极相连接。
在并联电路中,电压相同,电流依次相加。
3. 电阻的计算:串联电路中,总电阻等于各电阻之和;并联电路中,总电阻满足倒数关系。
4. 电压分压规律:并联电路中,各元件上的电压相等;串联电路中,电压满足分压关系。
5. 电流分流规律:并联电路中,分流电流之和等于总电流;串联电路中,电流满足分流关系。
6. 电功率计算:电功率等于电压与电流的乘积,单位是瓦特(W)。
三、电学原理在实际电路中的应用1. 电路中的电源:电源是电路中提供电势差的设备,如干电池、直流电源等。
电源的正负极性决定了电流的流动方向。