歐姆定律的應用變化電路的分析及查詢電路故障

2022-12-29 13:18:07 字數 2408 閱讀 4251

編稿:李九明審稿:林友責編:李井軍

串、併聯電路中的有關規律:

典例分析

1、在如圖所示的電路中,電源的供電電壓保持不變,r1、r2是兩個定值電阻。

(1) 閉合開關s,移動變阻器的滑片p,當電流錶的讀數增大時,電壓表甲的讀數將電壓表乙的讀數將填「增大」減小」或「不變」)

(2) 實驗過程中,若發現兩隻電壓表的讀數相同但不為零,則產生這種現象的原因可能有

分析:這是乙個串聯電路的實物圖,對於這類實物圖的問題,首先採取的方法是畫出它的電路圖,然再進行分析,設r1、r2、滑動變阻器r3兩端電壓分別是u1、u2、u3,乙表測量的是r2兩端電壓,即u乙=u2,甲表測量的電壓是r2和滑動變阻器的電壓即u2+u3,由於電流變大,由u=ir可知r1和r2兩端的電壓都變大,所以乙表的示數變大,而甲表的示數u甲=u-u1,由於u1變大,所以u甲變小。

關於第(2)問,由於乙電壓表測量的是r2兩端的電壓,即u2,而甲電壓表測量的電壓是r2和滑動變阻器的電壓,即u2+u3.這兩隻儀表的示數相同,就有兩種可能性:一種是u3=0,即滑動變阻器發生了短路現象,另一種是甲、乙兩隻儀表的共同測量物件中發生了斷路,此時,兩隻儀表測量的值變都會是電源的電壓。

答案:(1)變小變大;(2)一是滑動變阻器發生了短路,二是可能電阻r2發生了斷路。

這種問題是典型的串聯電路的示數變化問題.本題的難點是電壓表v乙的示數變化情況,當電流表示數變大,說明滑動變阻器r3的阻值變小,故不能利用u乙=i(r2+r3)來判斷v乙表的示數變化情況了,當然我們不僅要理解上述的理論分析過程,還要領會這類問題的規律,如通過這類問題的分析,我們應發現:串聯電路中,某一段電路的阻值變小了,它兩端的電壓將會變小,這個結論對於解決這類問題是一條很好的捷徑。

2、如圖所示,已知電阻r1=3ω、r2=6ω,電流錶a的示數是0.6a,則電流錶a1的示數…(  )

a.0.6a

b.0.4a

c.0.2a

d.0.1a

分析:由圖可知,r1和r2併聯,a1表測量r1的電流,a表測量總電流,題目中要求a1表的示數,即r1中的電流,就需要知道r1兩端的電壓.由於併聯電路中每條支路兩端的電壓與併聯後總電阻兩端的電壓都是相同的,因此可先求出併聯電路的總電阻,再利用歐姆定律求出電壓即可。

當然本題還可以利用併聯電路的分流原理來解決,由r1、r2的阻值可求出i1和i2的比值,

再利用i=i1+i2即可求出i1的值了。

解:方法一設電路的總電阻為r總,則:

u1=u總=i總·r總=0.6a×2ω=1.2v,

方法二利用分流原理得:

而i1+i2=i=0.6a,  聯立上述兩式得:i1=0.4a。

3、小剛同學用如圖的電路**「一段電路中電流跟電阻的關係」,在此實驗過程中,當a、b兩點間的電阻由5ω更換為10ω後,為了**上述問題,他應該採取的唯一操作是

a.保持變阻器滑片不動

b.將變阻器滑片適當向左移動

c.將變阻器滑片適當向右移動

d.將電池個數增加

分析:題中要研究「電流與電阻的關係」,就應該保持電阻兩端的電壓不變,具體操作過程是開關閉合後,調節滑動變阻器使ab兩點間電阻r1=5ω兩端的電壓為一合適的值,如3v,讀出電流錶的示數,然後保持滑動變阻器不變,斷開開關,將r1取下,換上阻值為10ω的電阻r2,但是閉合開關後,ab兩端即r2兩端的電壓卻不為3v了,這是因為在這個變化過程中,ab兩點間相當於是乙個變阻器,它的阻值變大,那麼它兩端的電壓就變大,為了減小ab兩端的電壓,就應增大滑動變阻器兩端的電壓,所以可將滑動變阻器向阻值增大的方向調節。

答案:c

本題考查的要點有兩個:一是對歐姆定律的研究方法的考查;另乙個是對串聯電路中示數變化的考查,難點是如何在換上另乙隻電阻後保證它兩端的電壓不變,解決的捷徑是通過這類問題的練習總結出串聯電路中電阻變化引起

電壓變化的規律:串聯電路中電阻變大了,那麼它兩端的電壓就要變大。

4、如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合電鍵s,電路正常工作,過了—會兒,乙個電表的示數變大,另乙個電表的示數變小,則下列判斷中正確的是

a.阻r一定斷路

b.電阻r一定短路

c.燈l的亮度可能不變

d.燈l可能變亮

本題的考查點不僅僅是電路中**發生了故障,而且要求對各種故障產生的現象都要有較好的認識,這是乙個串聯電路,電流錶測量的是電路中的電流,電壓表測量的r兩端的電壓,本題電路**現的故障主要是指電阻r和燈泡l的斷路或短路,它們產生的現象如下表所列:

答案:d

本題主要是考查電路中的兩類故障:斷路、短路以及與兩類故障所產生的現象。以本題中電阻r產生故障為例進行分析:

如果r發生了斷路,此時電源的正極、開關、電壓表、小燈泡到電源的負極形成通路,此時電壓表測量的是電源電壓;在此通路中,由於電壓表電阻很大,通過電路的電流極小,電流表示數為零,燈泡不亮,如果r發生短路,此時在由電源、燈泡、電流錶、開關所構成的通路中,電阻變小,電流變大,燈泡亮度將變亮;而由於電壓表此時所測量的是電流錶和短路後的r的電壓,這一段電路電阻近似為零,由歐姆定律求出電壓表示數為零。

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