高中物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题.pdf

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专题:等效电路图的画法

电路化简原则 ①无电流的支路化简时可去除; ②凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点) ③等电势的各点化简时可合并; ④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 ⑤在外电路,沿着电流方向电势降低。 ⑥理想导线可任意长短、变形; ⑦理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路; ⑧电压稳定时电容器可认为断路.

一、简化电路的具体方法

1.支路电流法:电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至 电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。 例1:试判断图1 中三灯的连接方式。

2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由 高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低, 等电势的节点用同一数码)。然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间, 即可画出等效电路。

例2:判断图2 各电阻的连接方式。

【解析】

  • (1)将节点标号,四个节点分别标上1、2。

  • (2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。

  • (3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图3 所示。

  • (4)从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。

。

  • 例3:由5 个1Ω电阻连成的如图4 所示的电路,导线的电阻不计,则A、B 间的等效电阻为_______Ω。

练习

专题:电路的故障分析

一、电路故障的特点

  • 1、断路的特点:电路中发生断路,表现为电源电压不为零而电流强度为零,若外电路中任意两点之间的电

  • 压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源联结部分无断点。

    • 2、短路的特点:电路中发生短路,表现为有电流通过电路而电压为零。

二、电路故障的分析方法

  • 1、仪器检测法

  • (1)断路故障的判断:用伏特表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若伏特表指针偏转,则该

段电路中有断点。

(2)短路故障的判断:用伏特表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联;若伏特表示数为零时,该 电路被短路;当伏特表示数不为零,则该电路不被短路或不完全被短路。

【例题】如图所示,电路中灯泡L1 和L2 都不亮,用电压表测得各部分电压为:Uab=0,Ubc=U,Udc=0,Uda=U。 则电路的故障为()

A.变阻器R 短路 B.变阻器R 断路 C.灯泡L1 断路 D.灯泡L1 和L2 都断路

【例题】如图所示, L 、 L 、 L 是三个完全相同的小灯泡,串联后接在电压为6V 的电路中,原来三个小 1 2 3

灯泡都正常发光,现在三个小灯泡都不亮了.用电压表接在a、c 两端时,示数是6V;接在a、b 两端时,示 数是0.接在b、d 两端时,示数也是0,那么灯丝断了的小灯泡是( )

L B、 L C、 L D、 L 和L 1和 2L 1和 3 2 3 【例题】如图所示的电路中,闭合电键,灯L1、L 2正常发光.由于电路出现故障,突然发现灯L 1变亮,灯

L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是(A)

A.R1断路 B.R 2断路 C.R3短路 D.R 4短路

★解析:把原电路改画为如图所示的电路,才便于分析.由于电流表示数减小、灯L2变暗,可推知电路中 的总电流减小,路端电压增大,表明外电阻增大,可排除 R3、R 4短路的可能. 又灯L1变亮、灯L 2变暗,表明灯L 1两端电压增大、灯L 2两端电压减小,由欧姆定律可判断:只能是R 1发 生断路.答案:A

同步练习

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