电表示数变化原因分析

电学变化量问题，难度较大且易错，本文拟结合典型例题进行分类解析说明，希望能对大家有所裨益。

一、同类物理量变化量大小的比较类此类问题是在“当电路状态发生变化时，判定电路各部分电流、电压如何变化”类题目的基础上，进一步发展而来。

因此，处理此类问题时，要首先定性地判定电流、电压如何变化，然后再进行同类物理量变化量大小的比较。

例1 如图1所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P由置于某一位置，向右移动到另一位置时，R1、R2两端的电压变化量分别为△U1和△U2（均取为绝对值），则A．△U1＜△U2B．△U1＞△U2C．△U1＝△U2D．无法判断△U1、△U2哪个大分析与解：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值是变大的，根据串联电路电阻的特点，可知电路中的总电阻将变大，又由欧姆定律可知，电路中的电流将变小，定值电阻R0、R2两端的电压也均是变小的。

因电源电压保持不变，其值总等于定值电阻R0、R2两端的电压与变阻器两端的电压之和，既然定值电阻R0、R2两端的电压均变小，所以变阻器两端的电压必是变大的，且定值电阻R0、R2两端的电压减小量之和应与变阻器两端电压的增大量相等，即△U0+△U2=△U1。

于是可知，△U1＞△U2，应选B。

本题中，若定值电阻R0＞R2，则定值电阻R0、R2两端的电压变化量谁大谁小呢？设滑片“置于某一位置”时，电路中的电流为I；滑片向右移动到“另一位置”时，电路中的电流为I‘，则R0、R2两端的电压变化量分别为△U0=（I—I‘）R0，△U2=（I—I‘）R2，即△U0∶△U2=R0∶R2。

因为R0＞R2，所以有△U0＞△U2。

读者不妨自己思考：若滑动变阻器的滑动触片是向左移动的，△U0、△U1、△U2的关系又将怎样？（答案：△U1＞△U0＞△U2）例2如图2所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑动触片向左移动时，电流表A和A1的读数都将发生变化。

智能电能表故障原因分析及防范措施引言：在我国现代化建设的今天，电力能源已经成为国家经济发展的主体，各国都在积极开发电力能源，确保工业生产和日常需求。

随着供电企业的市场经济化，这就给供电企业带来了严峻地考验，想要在竞争激烈的市场经济下生存下去就必须不断加强企业的核心竞争力。

其中核心竞争力主要体现在科学技术和经济效益两点，对于国家电网运行过程中的如何加强电能计量将是供电企业首要考虑的重点。

如何更为准确地做好发电产能的统计工作，这就需要借助于电能计量装置来完成。

我们所说的电能计量装置其实更多的是智能电能表，这种智能电能表的应用对我国供电企业的经济效益起到了决定性的作用。

但是在电网运行过程中智能电能表会受到很多因素的影响，这样就会造成智能电能表出现各种故障。

本文就简单介绍下在电网运行过程中智能电能表经常会出现哪些故障，对于这些故障电力部门应该从哪些方面进行防范，确保智能电能表的正常运行。

、刖言随着国家对于智能电网工程的关注，传统的旧电网系统已经都在逐渐被取代，而智能电网中极为关键的部分就是智能电能表，智能电能表分布在智能电网的每条支路上，可以准确地计量出用户用电量，实现了自动统计和扣费，给供电企业带来了更好地效率。

、智能电能表的基本概述智能电能表的产生是在传统电能表的基础进行创新的，将测量、数据采集和自动处理技术都结合到了一起，是一种先进的计量装置，可以在智能电网中将所用的电量数据实时记录、自动统计还可以自动扣费。

而且在不同的季节智能电能表还会随着天气的变化做好用电优化调整，给供电企业节省了大量电力资源，同时还提高了供电企业的工作效率，不用在人为抄表，收费，智能电能表的出现就直接将这些事项处理了，也不会再出现拖欠电费的现象，既方面了用户也有助于供电企业的管理运行。

、智能电能表在运行过程中容易出现的故障分析一）烧表故障分析在智能电能表被应用到智能电网中以来，由于受到外界因素的影响经常出现一些电能表故障，经过电力部门的总结表明，智能电能表的烧表故障占到了总故障的30%左右，很多情况都会导致智能电能表被烧毁，不得不更换新的电能表。

电学变化量问题知识点一：两个电阻组成的串联电路(一) 电压变化量之间的关系➢当滑片向右滑动时，R 2增大，R 总增大，I 减小，电压表V 1的示数减小，电压表V 2的示数增加。

➢因为电源电压保持不变，所以电压表V 1示数的减少量等于电压表V 2示数的增加量，即21U U ∆=∆(二) 变化量之间的比值(三) 结论： ➢电源电压保持不变，所以21U U ∆=∆；➢ 定值电阻两端的电压变化量与电流变化量的比值不变，比值为此定值电阻，即IU R ∆∆=11 ➢滑动变阻器两端的电压变化量和电流变化量之比等于除滑变之外其他定值电阻，即IU R ∆∆=21知识点二：三个电阻组成的串联电路(一) 电压变化量之间的关系➢ 电源电压保持不变U U U U =++321 312U U U ∆+∆=∆∴，➢ 在R 1、R 2两端并联一个电压表V 4，UU U =+3434U U ∆=∆∴；➢ 在R 2、R 3两端并联一个电压表V 5，U U U =+51 15U U ∆=∆∴(二) 变化量之间的比值(三) 结论：➢ 电表示数之比的变化情况由电压表所测的电阻决定，如果测的是定值电阻，则示数之比不变；如果测的是滑动变阻器，则示数之比的变化情况与电阻的变化相同。

➢ 变化量之比均为定值电阻，所以变化量之比都不变。

定值电阻两端的电压变化量和电流变化量之比等于其定值电阻，滑动变阻器两端的电压变化量和电流变化量之比等于除滑变之外其他定值电阻（之和）。

(四) 变化量大小比较 已知321R R R >>，则321,,U U U ∆∆∆的大小关系为：312U U U ∆>∆>∆(五) 比例计算312131U U U U R R ∆∆== 知识点三：电功率变化量(一)定值电阻电功率的变化量②……………①……………12111211R I P R I P '='=1211111111111212112112111R I UI U U I R I R I I R I I I I R I I R I R I P P P ⋅∆>∆⋅∆>⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⋅∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⋅∆=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=-'=-'=∆同理：1211R U I I U P ∆>⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⋅∆=∆(二) 总功率的变化量I U P ∆⋅=∆【题型分类】1.同类变化量大小比较2.电表示数之比与电表变化量之比3.变化量计算4.电功率变化量【专题讲练】1. 同类变化量大小比较（2011延庆一模）11.图4是小李探究电路变化的实验电路，其中R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，R max为滑动变阻器的最大阻值。

初中物理电路故障分析题讲解（含答案）现象1：用电器不工作（1）串联电路：如果其他用电器均不能工作，说明某处发生断路；如果其他用电器仍在工作，说明该用电器被短路了。

（2）并联电路：如果所有用电器均不工作，则干路发生断路；如果其他用电器仍工作，则该用电器所在支路发生断路。

现象2：电流表示数正常，电压表无示数（1）分析：“电流表示数正常”表明电流表所在的电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表。

（2）故障原因：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。

现象3：电流表无示数，电压表有示数（1）分析：“电流表无示数”说明电流很小或几乎无电流通过电流表，“电压表有示数”表明电路中有电流通过。

（2）故障原因：①电流表短路；②和电压表并联的用电器断路。

现象4：电流表、电压表均无示数（1）分析：“电流表、电压表均无示数”表明无电流通过两表. （2）故障原因：①两表同时短路；②干路断路导致无电流.练一练1.在探究串联电路电流规律的实验中，错将开关接在L1两端，电路图如图所示，其中电源电压保持不变. 由于其中一个灯泡可能出现了故障，当开关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：第1题图A. 若灯L2都不发光，则只有L1短路B. 若灯L2都不发光，则只有L1断路C. 若灯L2都发光，则只有L1短路D. 若灯L2都发光，则只有L1断路2. 如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1亮、L2不亮．调节变阻器滑片P，灯泡L1的亮度发生变化，但灯泡L2始终不亮. 出现这一现象的原因可能是（）第2题图A. 灯泡L2短路了B. 滑动变阻器短路了C. 灯泡L2灯丝断了D. 滑动变阻器接触不良3. 如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，电流表、电压表均有一定的示数. 现在由于其中一个电阻突然发生了故障，导致电流表示数变小了些，电压表示数变大了些. 那么，这个故障可能是（）第3题图A. R1短路B. R2断路C. R3断路D. R3短路4. 小雨在做测定小灯泡额定功率的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，如图所示．当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器的滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（）第4题图Ａ. 开关接触不良Ｂ. 小灯泡短路Ｃ. 小灯泡的钨丝断了Ｄ. 滑动变阻器接触不良5. 实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯发光. 此时，一同学不小心把L1的玻璃外壳打破了，结果L1熄灭，L2却更亮了. 这是为什么呢？他们提出猜想：猜想一：可能L1处发生开路；猜想二：可能L1处发生短路.第5题图（1）根据_____（选填“串联”或“并联”）电路的特点. 可知猜想一是不正确的。

闭合电路动态分析目录一、闭合电路动态分析思路与方法 (2)二、电表示数变化动态分析 (2)三、小灯泡亮暗动态分析 (5)四、含容电路动态分析 (7)一、闭合电路动态分析思路与方法1．解决电路动态变化的基本思路“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化．“先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分．“先定后变”——先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变化的支路．2．电路动态分析的方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”．即(2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．(3)串反并同法：“串反”是指某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)．“并同”是指某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小)．二、电表示数变化动态分析1、在如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R2的滑动触头向图中a端移动时()A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小解析：当R2的滑动触头向图中a端移动时，R2接入电路的电阻变小，电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小，即电压表的读数U变小；电流表的读数I变小，故选D。

2、如图所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R 的阻值．则()A．电流表的示数减小B．电压表的示数减小C．电阻R1两端的电压减小D．路端电压增大解析：减小R的阻值，电路的总电阻减小，总电流变大，路端电压变小，故AD错误；电压表测电阻箱R两端的电压，由于R两端电压增1大，故R两端电压减小，故C错误。

选B3、如图电路中当滑片P向右移动时，则下列说法中正确的是() A．A1示数变小，A2示数变大，V示数变小B．A1示数不变，A2示数变大，V示数变小C．A1示数变小，A2示数变小，V示数变大D．A1示数变大，A2示数变小，V示数变大解析先分析电路连接方式，然后确定每个电表分别测的是哪部分的电压和电流值，再根据闭合电路欧姆定律和电路中电流、电压和电阻的规律进行分析．本题中，R1和R2是并联连接，A1测R1所在支路的电流，A2测干路电流．当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的有效电阻增大，所以，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，总电流将变小(即A2读数变小)，电源内电压减小，路端电压增大(即V示数变大)，A1示数变大．选项D正确。

一、短路、断路和开路1、短路：（1）电源短路：指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。

会导致电路中电流过大而烧坏电源。

（2）用电器短路：指串联的多个用电器中的一个或多个（当然不是全部）在电路中不起作用，这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。

（一般不会造成较大的破坏。

）2、断路：从电源的正极到负极，有且只有一条通路，若在某出断开，整个电路就成为断路。

可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。

3、开路：一般情况下等同于断路。

就是负载断开或者电路断开出现一个端口，一般是电路的干路没有连接电源正负极，也有可能是导线断了，或者是干路串联了电压表等特大电阻的元件。

二、电路故障分析（一）针对串联电路中的断路故障方法1：将完好的用电器与被测电路并联。

若用电器正常工作，说明被测电路上发生断路；若用电器不能工作，说明未测的电路上发生断路。

方法2：用导线与被测电路并联。

若未测电路正常工作，说明被测电路上发生断路；若未测电路不能工作，说明未测电路上发生断路。

（二）利用电流表的示数变化判断电路故障1．对于电路中原有电流表的示数变化情况分析。

（1）示数增大，说明电路（或支路）中部分用电器被短路（若所有用电器都被短路，则电流表烧毁）。

（2）示数减小，说明电路（或支路）中发生断路。

2．（针对串联电路）将电流表与被测电路并联分析。

（1）有示数，说明被测电路上发生断路。

（2）无示数，说明：未测电路上发生断路。

（三）利用电压表的示数变化判断电路故障1．对于电路中原有电压表的示数变化情况分析。

（1）示数增大，说明未与电压表并联的用电器被短路。

（2）示数减小，说明：与电压表并联的被测电路上发生短路或电压表与电源正负极间发生断路。

2．将电压表与被测电路并联分析。

（1）有示数，说明：电压表与电源正负极间是通路的。

（2）无示数，说明：与电压表并联的被测电路上发生短路或电压表与电源正负极间发生断路。

（四）串联电路的断路或局部短路故障现象如下表： 内容 断路 局部短路 实质某电阻（或导线）变为阻值无穷大。

第19讲常见三种电路故障的分析电路故障分析技巧：如上图所示，闭合开关后，根据电表的示数变化来判断电路故障（假设只有一处故障）先判断电流表再判断电压表电流表有示数→电路短路电压表示数为电源电压→L 短路电压表无示数→L 短路电流表无示数→电路断路电压表示数为电源电压→L 断路电压表无示数→L 断路题型一：电流表正常而电压表无示数【例1】如图所示，闭合开关S 后一盏灯亮，另一盏灯不亮，一个电表有示数，另一个电表无示数，若故障中出现在其中一个灯泡两端，则故障可能是（）A．灯泡L1断路B．灯泡L2断路C．灯泡L1短路D．灯泡L2短路1．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（）A．灯泡L1断路B．灯泡L1短路C．灯泡L2断路D．灯泡L2短路2．（2022·海南·统考中考真题）小明在做电学实验时，连接电路如图所示。

闭合开关，灯L1不发光，L2发光，电流表有示数，电压表无示数。

电路故障可能是（）A．电流表断路B．电压表短路C．灯L1断路D．灯L2短路3．（2022·江苏镇江·统考二模）如图，闭合开关S后发现灯L发光，电流表指针有明显偏转，电压表示数几乎为零，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4．（2022·安徽合肥·合肥市第四十八中学校考模拟预测）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，灯泡不亮，电流表有示数，电压表没有示数。

则该电路的故障可能是（）A．灯泡L开路B．灯泡L被短路C．电阻R开路D．电阻R被短路5．（2022·安徽亳州·统考二模）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。

高考物理之闭合电路的动态分析知识点在处理闭合电路中的动态分析问题时，一是要抓住变化因素和不变因素，用数学语言描述时要明确谁是自变量、谁是常量、谁是因变量。

一般情况下电源的电动势和内阻不会变化。

二是要从元件的变化情况入手，从局部到整体，再回到局部，逐步分析各物理量的变化情况。

解题时可分为四步：1、判断局部元件的变化情况，以确定闭合电路的总电阻如何变化。

例如，当开关接通或断开时，将怎样影响总电阻的变化。

当然，更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。

当然，更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。

应该记住，电路中不论是串联部分还是并联部分，只要一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻就变大。

只要一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻就变小。

2、判断总电流I如何变化。

例如，当总电阻增大时，由闭合电路欧姆定律知，因此I减小。

3、判断路端电压U如何变化。

此时，由于外电路电阻R和电流均变化，故用判断有一定困难，此时可用来判断。

4、判断电路中其他各物理量如何变化。

以上四步体现了从局部到整体，再回到局部的研究方法。

这四步中，第一步是至关重要的，若判断失误，则后续判断均会出错。

第四步是最为复杂的。

第四步中要能快捷地作出判断，要求在利用物理规律方面，除了欧姆定律、焦耳定律以外，还要熟悉串联电路、并联电路的特点，主要是串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系。

在选取研究对象方面，可采取扫清外围、逐步逼近的方法。

由于与变化元件越近的电路通常与之联系也会越密切，因此其物理量变化也将复杂。

这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。

按照“局部----整体----局部”的程序进行分析。

基本思路：电路结构变化→R变化→R总变化→总电流I 变化→U内变化→U外变化→支路变化。

案例分析，当滑动变阻器接头向b端滑动，各电表示数如何变化：滑动变阻器向b端滑动→R减小→R外减小→R总减小（R外＋r）→总电流I减小（A1示数减小）→U外增大（V示数增大）总电流I减小→R1的电压减小→R2的电压增大（U外等于R1的电压加上R2的电压）→R2的电流增大（A2示数增大）并同串反并同：某电阻R增大，与之并联的电阻中电流，电压都将增大。