第24讲 电路故障与动态电路的计算-【暑假自学课】2023年新八年级科学暑假精品课

第24讲 电路故障与动态电路的计算 1. 电路故障 2. 动态电路的分析 3. 电阻阻值与滑动变阻器范围 一.电路故障 1.电路的三种基本状态是： (1)通路，电路形成回路，电路中有持续电流，电路工作； (2)开路，指电路的某一位置断开，无法形成回路，电路中没有电流，电路不工作； (3)短路，指电源的正负极被导线直接相连，电流不经过用电器直接从电源正极流向负极， 【串联电路】 1.两个灯都不亮：可能发生断路，或者发生电源短路或两个灯泡均被短路。 （1）电路中有电流可证明并非断路 （2）无电流，可使用电压表检验（电压表测量有示数，即可判断中间有断路） （3）无电流，可使用导线或电流表检验（并联后另一个灯泡亮起来，中间有断路） 2.一个灯泡不亮：不亮的灯泡被短路。 二.动态电路 1.类似电路，在滑动变阻器移动的过程中，唯一不变的量是电源电压可通过用电器电压之和等于电源电压，得出等式进行计算。 2.电路的动态发生可能由于断路、短路的发生导致电流电压的变化。 三．滑动变阻器接入电阻的范围 1.最大阻值：首先应先进行分析，若随着变阻器阻值的增大，各电表的示数在减小，则变阻器允许的最大阻值即为变阻器铭牌中标注的最大值；若串联电路中，有电压表并联在滑动变阻器两端，则应利用电压表的量程最大值、电路电流值，求变阻器允许的最大阻值，即Rmax=U电压表max/I 2.最小阻值：应先确定电路中允许的电流最大值，确定的依据是：电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压量程，利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流，取四者中最小的，作为电路中允许的最大电流，然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值，即Rmin=(U电源-U额)/Imin 四．电路的电流、电压的极值 1.电路电流的极值： a.电路最大电流：依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程来决定，取两者中的最小值作为电路的最大电流值； b.电路最小电流：依据滑动变阻器接入电路的最大阻值决定，此时电路中的总电阻最大，由I=U/R可知此时电路中电流为最小电流：Imin=U电源/R总最大 2.用电器两端电压的极值 a.最大电压：依据用电器的额定电压，电压表的量程来决定，取两者中的最小阻值作为用电器两端的最大电压值； b.一般是求滑动变阻器的最小电压：此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定，此时要注意电路安全问题，即要注意在变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。 考点一：电路故障 【例1】如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是（　　） A．灯L1发生了断路 B．灯L1发生了短路 C．灯L2出现断路 D．灯L2出现短路 26．小明在做测量小灯泡正常发光时的电阻的实验时，闭合开关，电路正常工作，过了一会儿，灯泡熄灭，若故障只发生在灯泡或滑动变阻器上，小明将导线并联在灯泡两端，下列推断正确的是（　　） A．电流表有示数，一定是灯泡断路 B．电流表无示数，一定是滑动变阻器断路 C．电压表有示数，一定是灯泡短路 D．电压表无示数，一定是滑动变阻器短路 考点二：动态电路的分析 【例1】小明设计了如图甲所示的风速仪，灯泡的额定电压为5V，其电流与电压的关系如图乙所示。AB为粗细均匀的电阻丝，总电阻为15Ω，OP为不计电阻的金属细杆（与AB接触良好），闭合开关S，无风时OP自然下垂，此时电流表的示数为0.2A。下列说法正确的是（　　） A．风越大，电阻丝接入电路的电阻越大 B．电流表示数越大，说明风力越大 C．电源电压是6V D．若灯泡损坏，可以用一根导线替代 【例2】如图所示，电源电压保持不变，是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。闭合开关，逐渐减小R的光照强度，电表示数的变化情况是（　　）    A．A表和V表示数均变大 B．A和V表示数均变小 C．A表示数变大，V表示数变小 D．A表示数变小，V表示数变大 考点三：电阻的计算与滑动变阻器取值范围 【例1】在如图甲电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是（　　）    A．电源电压为5V B．R0最大电压为4V C．定值电阻R0为8Ω D．滑片P在中点时，电流为0.3A 【例2】如图甲所示的电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器规格为“200Ω 1A”，在移动滑片的过程中，电压表的示数与滑动变阻器接入电