第四章

電路探秘電路故障及實驗分析串聯(lián)電路并聯(lián)電路活動1：說說串并聯(lián)電路中的電流、電壓、和電阻的特點，以及分流或分壓特點。串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流電壓電阻電壓電流的分配關(guān)系I=I1+I2

I=I1=I2

U=U1+U2U=U1=U2

R=R1+R21/R=1/R1+1/R2

U1/U2=R1/R2U1/U=R1/RI1/I2=R2/R1

I1/I=R/R1

復習不同的電路中，當電路元件出現(xiàn)故障了，分別會有怎樣的現(xiàn)象呢？重點突破一：電路故障分析1.串聯(lián)電路故障情況電流表電壓表燈的亮暗L1短路L1斷路L2短路L2斷路有示數(shù)電源電壓L1不亮，L2亮無示數(shù)無示數(shù)都不亮你們來分析一下L2故障時的情況吧！總結(jié)：1.串聯(lián)電路短路時，其中一燈不亮，另一燈亮，電流表有示數(shù)，并聯(lián)在故障燈兩端的電壓表無示數(shù)，其他燈兩端并聯(lián)的電壓表有示數(shù)。2.串聯(lián)電路斷路時，兩燈都不亮，電流表無示數(shù)，并聯(lián)在故障燈兩端的電壓表有示數(shù)，其他燈兩端并聯(lián)的電壓表無示數(shù)。不同的電路中，當電路元件出現(xiàn)故障了，分別會有怎樣的現(xiàn)象呢？重點突破一：電路故障分析1.并聯(lián)電路故障情況電流表電壓表燈的亮暗L1短路L1斷路L2短路L2斷路過載無示數(shù)L1不亮，L2不亮無示數(shù)電源電壓你們來分析一下L2故障時的情況吧！總結(jié)：1.并聯(lián)電路短路時，兩燈都不工作，支路電流表無示數(shù)，干路電流表示數(shù)很大，電壓表無示數(shù)。2.并聯(lián)電路斷路時，故障電路對應的燈不亮，電流表無示數(shù)，另一支路正常工作，電壓表并聯(lián)在任意一條路上都有示數(shù)。L1不亮，L2亮【例題精講】1.在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。電路中存一處故障，且故障只發(fā)生在燈泡L1、L2處，閉合開關(guān)后：

若A表不變，V不變，則故障是

；L2斷路解析：閉合開關(guān)，電流表、電壓表的示數(shù)都變大，說明電路為短路故障，且故障位置在電壓表測量范圍之外的L2燈；解析：閉合開關(guān)，電流表不變，即沒有示數(shù)，說明電路為斷路，電壓表也不變，即電壓表沒有與電源正負極連成閉合回路，說明斷路位置在電壓表測量范圍之外的L2燈；解析：閉合開關(guān)，電流表不變，即沒有示數(shù)，說明電路為斷路，電壓表有示數(shù)，即電壓表與電源正負極連成閉合回路，說明斷路位置在電壓表測量范圍之內(nèi)的L1燈；若A表不變，V變大，則故障是

；L1斷路解析：閉合開關(guān)，電流表示數(shù)變大，電壓表無示數(shù)，說明電路為短路故障，且故障位置在電壓表測量范圍之內(nèi)的L1燈；若A表變大，V不變，則故障是

；若A表變大，V變大，則故障是

。L1短路L2短路2.如圖所示，燈L1、L2完全相同，閉合開關(guān)S，只有一盞燈發(fā)光且只有一個電表有示數(shù)若只有L1或L2出故障，則電路故障是

。

解析：如圖所示為并聯(lián)電路，電流表測量通過L2燈電流，電壓表測量電源電壓。閉合開關(guān)后，只有一盞燈發(fā)光，且只有一個電表有示數(shù)，說明電路中L2燈斷路了?！纠}精講】L2斷路

重點突破二：電路實驗分析1.串、并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻關(guān)系1、為探究并聯(lián)電路中干路電流與支路電流關(guān)系，小明同學選擇的實驗器材是：

3節(jié)干電池串聯(lián)作電源、兩個標為2.5V字樣的小燈泡、一只電流表、一個開關(guān)、導線若干。

他的實驗設(shè)想是：首先將實驗器材連成如圖所示的電路，然后用電流表選擇恰當?shù)牧砍谭謩e測出A、B、C三點的電流，分析這一次測量中三點電流的數(shù)據(jù)，就得出干路與支路的電流的關(guān)系。

請你分析說明小明同學這一實驗方案中存在哪些的不足，并提出相應的改進意見。

2、要換用不同規(guī)格的小燈泡并測量多次，以求找出規(guī)律。1、用電器不要選擇同一種規(guī)格的，要有所區(qū)別；串并聯(lián)電路的規(guī)律，我們是通過哪些實驗發(fā)現(xiàn)的呢？2、下列是某實驗中的三個電路圖，請仔細觀察后回答．(1)該實驗探究的問題是______________________________________________________(2)你的結(jié)論是_________________________________________________________；(3)拓跋拖地同學探究出的結(jié)論是：串聯(lián)電路中的總電壓大于任何一個用電器兩端的電壓。宇文數(shù)學同學的結(jié)論是：串聯(lián)電路中的總電壓等于各個用電器兩端的電壓之和。對他們的結(jié)論，你如何評估?重點突破二：電路實驗分析1.串、并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻關(guān)系宇文數(shù)學同學的結(jié)論較為完整，能定量的說出了串聯(lián)電路電壓的關(guān)系。拓跋拖地同學的結(jié)論不夠完整，只是簡單的說出了總電壓與分電壓大小的關(guān)系．探究串聯(lián)電路的總電壓和和各用電器兩端電壓間的關(guān)系；串聯(lián)電路中的總電壓等于各個用電器兩端的電壓之和1、下面是某組同學采用控制變量法來研究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗：

(1)、根據(jù)電路圖連接實物圖。(2)、以下是該小組的實驗數(shù)據(jù)的記錄，請將數(shù)據(jù)不全部分補全。(3)、分析表1數(shù)據(jù)可得結(jié)論________________________________________________；分析表2數(shù)據(jù)可得結(jié)論____________________________________________________；在表1的實驗中滑動變阻器的作用是________________________________________；在表2的實驗中滑動變阻器的作用是________________________________________。重點突破二：電路實驗分析2.研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系

表1R=______Ω恒定不變。

表2

U=______V恒定不變。(實驗中更換電阻R1)重點突破二：電路實驗分析2、電路圖：（右圖）

3、步驟：①根據(jù)電路圖連接實物。連接實物時，必須注意

。

3.伏安法測電阻（實驗目的：測量待測電阻(小燈泡)的電阻）1、原理：歐姆定律I=U/R開關(guān)應斷開②檢查電路無誤后，閉合開關(guān)S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格。③算出三次Rx的值，求出平均值。（數(shù)據(jù)處理方法：多次測量求平均值）④整理器材。4、討論：⑴本實驗中，滑動變阻器的作用：

。改變被測電阻兩端的電壓（分壓），同時又保護電路（限流）⑵測量結(jié)果偏小原因：

。有部分電流通過電壓表，電流表示數(shù)大于實際通過Rx電流。根據(jù)Rx=U/I電阻偏?、侨鐖D是兩電阻的伏安曲線，則R1＞R23、某同學利用電壓表和電流表測量電阻R1的阻值(約9Ω左右)，電源選用兩節(jié)干電池。(1)按圖甲電路，將圖乙中電流表正確連入電路(2)閉合開關(guān)前，滑片P應處在_____________________(3)該同學檢查電路連接正確，合上開關(guān)，可是無論怎樣移動滑片，電壓表示數(shù)總為3v不變，你認為發(fā)生故障的原因可能是_________________或___________________。（4）清除故障后，小明將滑片P向左滑動時，電壓表示數(shù)將________(填“增大”、“減小”、“不變”)，當P滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如圖丙所示，由此可知R=____Ω。你認為這個結(jié)果可靠嗎?理由是____________________________。（5）不改變上面連好的電路，用它還可以完成的實驗是：____________________________（6）若將上面實驗中的定值電阻R換成小燈泡，在多次測電阻的過程中，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表示數(shù)的比值將____________，說明_____________________【例題精講】阻值最右端R1處斷路

R2處短路（R2接上兩個接線柱）增大10不可靠，沒有多次測量求平均值探究在電阻一定時，電流和電壓的關(guān)系增大說明燈泡的電阻隨溫度升高而增大故障分析電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)電壓表有示數(shù)，說明從電壓表的正、負接線柱分別到電源正、負極的電路是通路，電流表無示數(shù)，說明干路中有開路（內(nèi)斷）電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)且正常串聯(lián)電路：電流表有示數(shù)且正常，說明電路中有電流，不是斷路，是短路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表所測部分為導線（內(nèi)短）并聯(lián)電路：電流表有示數(shù)且正常，說明干路和待測電阻所在支路是通路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表所在的電路開路（外斷）電壓表、電流表均無示數(shù)并聯(lián)電路：干路某處開路或者非電流表所在支路短路引起電源短路串聯(lián)電路：電流表沒示數(shù)，說明斷路，電壓表沒示數(shù)說明沒接上去（外斷）電表指針反轉(zhuǎn)連接電路時，電表的正、負接線柱接反了移動滑動變阻器滑片無法改變電表示數(shù)滑動變阻器接法錯誤【課堂小結(jié)】實驗滑動變阻器作用伏安法測電阻(1)保護電路；(2)改變電路中的電流，和定值電阻兩端的電壓，得到多組數(shù)據(jù)，然后算出平均值。多次測量取平均值的目的是減小誤差，使實驗結(jié)果更準確探究電流與電壓的關(guān)系(1)保護電路；(2)改變電路中的電流，和定值電阻兩端的電壓，得到多組數(shù)據(jù)，目的是避免偶然性，得出普遍規(guī)律。探究電流與電阻的關(guān)系(1)保護電路；(2)控制定值電阻兩端電壓不變，多次實驗，目的控制無關(guān)變量，得出普遍規(guī)律?！菊n堂小結(jié)】專題復習課一個重要電路的拓展

+AVABCD給你如下器材，你能設(shè)計出研究電流與電壓、電阻的關(guān)系或用伏安法測小燈泡的電阻嗎？請畫出你設(shè)計的實驗電路圖明確實驗電路：RR′S探究:電阻上的電流跟兩端電壓、電阻的關(guān)系討論：1、在連接電路的過程中應注意什么問題？2、本實驗的研究方法是什么？3、在分別探究電阻上的電流跟兩端電壓及電阻的關(guān)系時，都要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，但其作用不同，請分析一下。練一練1.小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”。在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應該采取的唯一操作是()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.適當增加電池的節(jié)數(shù)C想一想：在該實驗中滑動變阻器的作用是什么？答：該實驗中滑動變阻器的作用是保持電阻R兩端的電壓不變表格中記錄了一組實驗數(shù)據(jù)，你從中得出什么結(jié)論？R＝5Ω電壓(V)12345電流(A)0.20.40.60.81表格中記錄了一組實驗數(shù)據(jù)，你又能得出什么結(jié)論？U=3V電阻(Ω)369電流(A)1.000.50.33答：________________________________當電阻不變時，電流與電壓成正比當電壓不變時，電流與電阻成反比答：________________________________2、我們已進行過“科學探究；歐姆定律”，請你根據(jù)該實驗電路回答以下問題：①由于電路中電流的大小受多種因素的影響，所以我們在探究某一因素變化對電流的影響時，必須保持其它因素不變，即采用了

______________法。②甲、乙兩圖是某實驗小組在探究過程中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像，其中表示電壓不變時，電流隨電阻變化的圖像是

圖；表示電阻不變時，電流隨電壓變化的圖像是

。(選填“甲”或“乙”)③實驗的結(jié)論是

①

_________。

②

_______。R/Ω控制變量甲乙當電阻相等時，電流與電壓成正比當電壓相等時，電流與電阻成反比1、估計小燈泡的電阻在5~10Ω間，用筆代替導線將實物圖補充完整。2、連接完整的電路后，接著的操作步驟是：測小燈泡的電阻4、若發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針有偏轉(zhuǎn)，其原因可能是什么？3、連好電路閉合開關(guān)，若發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，其可能原因是什么？測小燈泡的電阻