初中物理电学题解法及习题.doc

一、常见电路的识别方法与技巧在解决电学问题时，我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个用电器(电阻)的连接关系问题不能确定各个电阻之间的连接关系，就无法确定可以利用的规律，更谈不到如何解决问题因此正确识别电路是解决电学问题的前提当然首先必须掌握串联电路和并联电路这两种基本的电路连接方式(图 1(甲)、(乙))，这是简化、改画电路图的最终结果识别电路的常用方法有电流跟踪法、去表法、直线法和节点法在识别电路的过程中，往往是几种方法并用1、电流跟踪法电流流向法是指用描绘电流流向的方法来分析电阻连接方式的方法这是一种识别电路最直观的方法，也是连接实物电路时必须遵循的基本思路具体步骤是:从电源正极出发，沿着电流的方向描绘出电流通过电阻的各条路经，一直达到电源的负极例 1:在图 2(甲) 所示电路中，三盏灯是如何连接的，开关闭合后，电流表测量的是哪部分的电流?做法:先标出电源的正负极，再沿着从正极到负极的方向，用自己习惯的方法(箭头、粗细线、彩线)，描绘各处的电流走向，标在电路图上，如图 2(乙)分析:从图 2(乙) 中可以看出，点 a 是最初的电流分支点，点 b 是最后的电流会合点电流共有三条路径，分别通过三盏灯，所以三盏灯是并联的。

通过电流表的电流只通过灯 L1 所以电流表测量的是通过灯 L1 的电流2.摘表法摘表法的基本思路和步骤:从电路中摘去电压表和电流表后，电压表所在支路用断路替代，电流表所在位置用导线替代如果需要进一步对电路进行分析讨论，原电压表、电流表所测量的电压和电流则应在简化后的电路上标出例 2:如图 3(甲) 所示电路中，三个电阻是 联的.电压表 V1 的示数为 3V, V2 的示数为 5V，电源电压 8 V(填 “大于” 、 “小于”或“等于 ”)分析:两个电压表使电路看起来比较复杂，摘掉两个电压表后，把电压表所在支路擦除，电胆的串联方式如图 3(乙 )所示两图比较可知，电压表 V1 测量的是 R1和 R3 两端的电压 U1+U3，电压表 V2 测量的是 R1 和 R2两端的电压 U1+U2，两个电压表的示数之和大于电源电压3.直线法直线法是一种普遍适用的简化电路的方法，是在上述两种方法的基础上，把不规范电路简化成规范电路的方法在识别电路、分析电路变化等方面有不可替代的的作用具体方法步骤是:将电路从电源正负极处断开，结合电流流向法，拉长和缩短某一段导线，使各组元器件都在一条直线上，一次不成，可逐次分步完成。

例 3:图 4(甲) 所示电路中，电源电压是 6V，开关闭合后电压表的示数为 4V，问:灯 L1, L2 两端电压各为多少?分析:利用摘表法，可以确定这是两个灯泡的串联电路.问题是电压表测量的电压是哪个灯两端的电压将电路拉成直线，图 4(乙)所示，这个问题就迎刃而解了4.节点法节点法是一种将不规范电路快速简化、改化为规范电路的方法具体做法是:从电源正极开始，把电阻之间的连接导线缩减成点，相同的点用同一个字母表示如果一个电路中的点多于两个，可以将这些点排在一条直线上，再把相应的电阻补充到这些点之间，节点法和直线法有着相辅相成的关系大多数时间比直线法来得更直接、更简洁例 4:图 5(甲) 所示电路中，三个电阻是联的 ;电 Al 表 A1 测量的是通过电阻___的电流，电流表A2 测量的是___的电流分析:将图 5(甲) 中的电流表摘掉后，电路中三个电阻的连接方式仍然不明显从电源正极开始，可以标出三个位置都是 a 点(电源正极 )另外两个位置都是 b 点( 电源负极 )如图 5(乙) 所示三个电阻都连接在 ab 两点之间，通过三个电阻的电流方向都是从 a 到b，所以这是一个并联电路再利用电流法，描绘电流走向如图 5(丙) 所示。

可以知道原电流表 A1的位置通过的是 R2 和 R3 的电流 I2+I3;原电流表 A2 的位置通过的是 R1 和 R2 的电流 I1+I2本题中两个电流表的位置与例 2(图 3 甲)中两个电压表的位置相同，因为用电流表替代了电压表，三个电阻的连接方式也随之发生了变化二、动态电路分析与判断动态电路分析题和电路故障分析题对学生有较高的能力要求，是初中学生物理学习过程中的难点进行电路故障分析，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分析动态电路的一般思路是:根据引起电路变化的原因( 开关通断、变阻器滑片移动、电路故障) ，分析判断电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化(电流表示数变化)，再根据欧姆定律变形式 U=IR(或串并联电路电压特点)进一步判断电路中部分电路中电压的变化(电压表示数变化 )或其它物理量的变化1、滑动变阻器滑片 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滑片 P 的位置的变化引起的变化如图 1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片 P 向左移动时，请你判断电流表和电压表示数的变化分析:P 左移、 R2 减小 R 总 减小 I 增大、 表变大.。

R 1 不变、I R1 增大、U1 增大、电压表变大判断 表的变化还可以根据串联电路的电压特点来分析:R2 减小、 U2 减小、U 1 增大、 表变大「例 2]如图 2，当滑片 P 向左移动时，  表和  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开关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，滑动变阻器变成了定值电阻，电流表测串联电路的电流，所以由表示数不变即:P 左移，R1+R 2 不变叶心不变在本电路中，电压表是测量 R,和 R,邵分电阻之和的总电压，当滑片 P 向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据串联电路电压特点:⑦表示数减小[例 3]在如图 3 所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时(A）电流表示数变大，灯变暗 (B)电压表示数不变，灯变亮（C)电流表示数变小，灯变亮 (D)电压表示数不变，灯变暗分析:将电流表等效为一根导线，可以看到电压表直接测量电源电压，因此当滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时，电压表的示数将不会变化; 而电阻 R 的阻值变大，灯的电阻 RL 大小不变，因此总电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小。

根据串联电路的电压特点分析，灯两端的电压也将变小，灯的功率 P=ULI 也将变小，所以小灯的发光将变暗本题 正确答案为 D2)、并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 4]如图 4，当滑片 P 向右移动时，1 表、2 表和 表将如何变化?分析: 测电源两端电压， 1 测 R1 支路电流， 2 测干路电流并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压，故电压表 V 示数不变由于并联电路各支路独立工作，互不干扰，滑动变阻器滑片 P 向右移动时，对 R1 这条支路没有影响，所以电流表 1 示数不变滑片 P右移，R2 变大，两端电压不变，故电流变小，干路中电流也随之变小，所以 2 示数也会变小.2、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化(1 )、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化[例 5]在如图 5 所示的电路中，将开关 S 闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大” 、 “变小”或“不变”)分析:在开关尚未闭合前，电流表测量的是串联电路的电流值，由于此时电阻较大，故电流较小;开关 s 闭合后，电阻 R2 被局部短路，电路中的电阻只有 R1 了，因此电流表的示数将变大。

在开关尚未闭合前，两个电阻组成串联电路电压表测量 R，两端的电压，开关 S 闭合后，电阻 R2 被局部短路，只有 R1 接入电路，电压表变成测量电源两端的电压了，因此电压表的示数将变大还可以根据 U=IR 来分析开关闭合后电压表的示数变化2)并联电路中开关的断开或闭合引起的变化〔例 6〕在图 6 中，L1 和 L2 是 联连接的.当开关 K 断开时，电压表的示数将 ;电流表的示数将 (选填“增大’ 、 “不变”或“减小”) 分析：本题的难度首先在电路的识别，我们可以将电流表看作导线，将电压表拿去，就容易看出这个电路是并联电路电流表串联在小灯 L1 的支路中，所以开关闭合时，电灯 L1 接入电路，电流表的示数从 0 变到有读数，应该选填“增大” ，电压表并联在L2 两端，也即测量电源电压，而且不受开关控制，所以电压表示数不变3、电路的故障引起电路中电学物理量的变化故障原因分析[例 7]在图 7 中，当开关 K 闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为 4 伏过了 2 分钟，电压表示数为 0，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请分析造成这种情况的原因可能有 分析:电压表示数为 0，其原因有三：1、电压表没有接好或电压表损坏；2、小灯 L2 短路;；3、小灯 L1 断路。

起先，电压表有示数，说明不存在原因 1 的情况那么还有两种情况都是可能的答案为：小灯L2 短路；小灯 L1 断路[例 9]在图 9 所示的电路中，电源电压不变闭合开关 K 后，灯L1、L2,都发光，一段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表 V1 的示数变小，电压表 V2 的示数变大，则产生这一现象的原因是(A)灯 L1 断路 (B)灯 L1 短路 (C)灯 L2 断路 (D)灯 L2 短路分析:应用去表法可以判断此电路是 L1、L2 组成的串联电路一段时间后，其中的一盏灯突然变亮排除了电路出现断路的情况，那么，故障现象只有发生短路了电压表 V2 的示数变大，是小灯变亮的原因，且它测L2 两端电压，所以一定是 L2 突然变亮;电压表 V1 的示数变小说明 L1 发生了短路本题正确答案为 B 三、简单电路故障类习题的分析利断电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能工作它产生的原因主要有:元件本身存在问题，如元件内部开路、短路;连接时选用的器材不当( 如 R1﹥﹥R2) ;电路导线接触不良或断开等初中物理学习的电路的三种基本状态是:通路，电路形成回路，电路中有持续电流，电路工作 ;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;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，此时电路中的电流极大，可能烧坏电源。

因此，综合起来，初中阶段的电路故障一般可以概括为短路和短路两种原因所引起的分析和判断的一般思路就是首先判断故障原因是短路或断路引起的，然后再判断是哪部分电路出现的短路或断路故障.分析的基本方法依然是根据电流的流向方法从电路中是否有电流入手分析电路故障不失为一条捷径若电路(或某一支路)中无电流，则电路是开路;若电路中有电流，则是通路，但既存在故障，则电路中就有部分电路短路( 亦称短接); 而整个电路被短路时电路中的电流极大，将出现电流表打表现象，同时整体电路短路故障一般只出现在并联电路中，串联电路一般不出现整体短路故障的分析下面以几个常见的电路为例，具体分析电路故障：例 1、如图 1，闭合开关时，两灯都不亮，电压表示数为 0则原因可可能是( )例 1、如图 1，闭合开关时，则原因A, L1 短路 B, L2 短路 C、两灯都不亮，电压表示数为 DL2 开路D, L,开路分析:闭合开关时，两灯都不亮(或电流表无示数)，表明电路中无电流，从上面的分析可以得出这是开路故障那么是 L1 还是 L2 开路? 可以通过电压表的示数来进行分析，因为电压表测量 L1 两端电压，若是 L1 开路，则电压表应与 L2 串联接在电源两端，它应该有示数且接近电源电压，而此时电压表示数为 0，说明电压表没有连接到电源两端。

因此本题的正确选项是 D,例 2、如图 2,闭合开关时，电流。