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第15章 电学模块突破（模块2 电路分析）
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 识别电路 2~7 选择题、 实验探究题、 计算题
电路故障分析
动态电路分析
课标 要求 2011版课标要求: 1.会看、会画简单的电路图;能连接简单的串、并联电路;说出生产、生活中采用简单串、并联电路的实例;了解串、并联电路及电路中电流和电压特点。 2.通过实验,探究电流与电压、电阻的关系。 3.理解欧姆定律。 2022版课标要求微变化: 探究并了解串、并联电路及电路中电流和电压特点
【回归教材】
教材链接 人教:九年级第十五章、第十六章P31~P72　教科:九上第三章、第四章P33~P70　北师大:九年级第十一章P33~P82
知识清单
考点1 电路故障分析
1.根据电表示数判断电路故障
电流表示数 存在故障 电压表示数 具体故障位置
无示数 断路 无示数 与电压表并联以外的电路断路
有示数 与电压表并联的电路断路
有示数 短路 无示数 与电压表并联的电路短路
有示数 与电压表并联以外的电路短路
2.基础电路故障
串联电路 并联电路
A、B间断路 (或灯L1断路) A、B间短路 (或灯L1短路) A、B间断路 (或灯L1断路) A、B间短路 (或灯L1短路)
等效情况 等效情况 等效情况 等效情况
闭合开关S后: 灯L1、L2均不亮 闭合开关S后: 灯L1不亮,灯L2亮 闭合开关S后: 灯L1不亮,灯L2亮 闭合开关S后: 灯L1、L2均不亮,电源、导线发热
3.实验电路故障
灯L短路(相当于灯L两端连接了导线) 灯L断路(灯丝断开或灯的接线未连接) 滑动变阻器同时连接上面两个接线处(滑动变阻器相当于导线) 滑动变阻器同时连接下面两个接线处(滑动变阻器相当于定值电阻)
闭合开关S后: ①灯L不亮; ②电流表有示数,电压表无示数; ③移动滑动变阻器滑片时,电流表示数有变化,电压表示数无变化 闭合开关S后: ①灯L不亮; ②电流表无示数,电压表有示数(等于电源电压); 移动滑动变阻器滑片时,电流表示数无变化,电压表示数无变化 闭合开关S后: ①灯L明亮,甚至可能被烧坏; ②电压表、电流表均有示数; 移动滑动变阻器滑片时,电流表、电压表示数均无变化 闭合开关S后: ①灯L可能微亮,可能不亮; ②电压表、电流表均有示数,示数较小; ③移动滑动变阻器滑片时,电流表、电压表示数均无变化
注意 小灯泡不亮的原因不一定是没有电流通过,也可能是通过的电流太小,实际功率太小
考点2 动态电路分析
1.滑动变阻器类动态电路
电路类型 串联电路 并联电路
电路图
滑片P向左移时(右边的空均选填“变大”、“变小”或“不变”) 电阻R ,总电阻R+R0 ,电流表A示数(电流I、I0、IR) ,电压表V1示数(电阻R0两端电压) ,总电压 ,电压表V2示数(电阻R两端电压) ; V1与A的示数之比(即R0的阻值) ,V2与A的示数之比(即R的阻值) ; V1与A的示数的积(即R0的电功率) (注意:滑片P不能移到最左端)电阻R ,总电阻R+R0 ,电压表V示数(电压U、U0、UR) ,电流表A示数(干路电流) ,A1示数(通过电阻R的电流) ,A2示数(通过电阻R0的电流) ; V与A的示数之比(即总阻值) ,V与A1的示数之比(即R的阻值) ,V与A2的示数之比(即R0的阻值) ; V与A的示数的积(即总功率) ,V与A1的示数的积(即R的功率) ,V与A2的示数的积(即R0的功率)
2.开关通断类动态电路
原电路 断开S1,闭合开关S2、S3 闭合S1,断开S2、S3
电路处于断路状态 R2与L并联,电流表测干路电流 R1、R2串联,电压表测R1两端电压
【答案】
考点2:1.变小　变小　变大　变大　不变　变小　不变　变小　变大　变小　变小　不变　变大　变大　不变　变小　变小　不变　变大　变大　不变
核心突破
一、电路故障分析
例题1 图为“伏安法测电阻”的实验电路图。
小丽同学连接完电路后,闭合开关S,发现电流表示数几乎为0,电压表有明显偏转,则电路故障的原因可能是 (选填“R断路”、“Rx短路”或“Rx断路”)。
【思路点拨】断路处可认为是“无穷大的电阻”,电流不能通过,在串联电路中分得电源的全部电压。
变设问 (电流表有示数)小丽同学连接完电路后,闭合开关S,发现电流表有较大示数,但电压表无示数,则电路故障的原因可能是 (选填“R断路”、“Rx短路”或“Rx断路”)。
【思路点拨】短路处可认为是“导线”,电阻为0,在串联电路中所分得的电压也为0。
变设问 (电压表位置连错)连接好电路后,闭合开关S,在移动滑片P时发现,当电流表示数增大时,电压表示数减小,出现此现象的原因可能是 。
拓展设问
(两电表示数变化)如图所示,电路原来均正常工作,过一会儿,两表中一表示数变大,另一表示数变小,且电路中除了灯泡L和电阻R及其连接外,电路中其他部位连接均无问题,电表也是完好的,则 ( )
A.可能是灯泡短路
B.可能是灯丝断了
C.灯泡可能仍然发光
D.一定是R短路
思维破冰 分类讨论一:一共四种可能均分析一遍,分别是L短路、L断路、R断路和R断路。
分类讨论二:①电流表示数变大→R短路或灯泡短路→电压表示数变化情况→是否电压表示数变小;②电流表示数变小→R断路或灯泡断路→电压表示数变化情况→是否电压表示数变大。
二、串联电路动态电路
方法归纳
　　1、串联电路动态流程分析
例题2 如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关S,当滑片P向右滑动时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表A示数变小,电压表V1示数变小,电压表V2示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V1示数变大,电压表V2示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V1示数不变,电压表V2示数变小
D.电流表A示数变大,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
变设问 (电压表示数之差)电压表V1与电压表V2的示数之差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
变设问 (两表示数之比)电压表V2的示数与电流表A的示数之比 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三、并联电路动态电路
方法归纳
　　2、并联电路动态双线分析流程
例题3 如图所示电路,当开关S闭合后,滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.电流表A1示数减小,电流表A2示数减小,电压表V示数增大
B.电流表A1示数减小,电流表A2示数减小,电压表V示数不变
C.电流表A1示数增大,电流表A2示数增大,电压表V示数不变
D.电流表A1示数减小,电流表A2示数增大,电压表V示数减小
变设问 (电流表示数之差)电流表A1与电流表A2示数之差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
变设问 (两表示数之比)电压表V与电流表A1的示数之比 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
变设问 (两表示数乘积)电流表A1与电压表V的示数乘积 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】
例1　Rx断路
变设问　Rx短路(或电压表短路)
变设问　电压表并联在变阻器两端
拓展设问　C　例2　C
变设问　变大
变设问　变小
例3　B
变设问　不变
变设问　变大
变设问　变小
【真题精粹】
命题点1 电路故障分析(10年9考)
1.(2019·河北节选)小明利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为2.5 V的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为3 V)、电压表一块、滑动变阻器(10 Ω,2 A)、定值电阻(R0=5 Ω)、开关三个和导线若干。
(3)连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变;只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是 (填写序号)。
①灯泡L处断路
②灯泡处短路
③开关S2处断路
测试元件 灯泡L 开关S2
电压表 无示数 有示数
命题点2 动态电路分析(10年5考)
2.(2017·河北)(多选)如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是 ( )
A.a是电压表
B.只闭合S1,P向右滑动,a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小
C.闭合S1、S3,断开S2,A1的示数大于A2的示数
D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,A1的示数减小
3.(2019·河北)(多选)如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a的示数不变,b的示数有变化。以下说法正确的是 ( )
A.b是电流表
B.只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R1+R2
C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R2消耗的功率一定变大
D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于R2
4.(2022·河北)(多选)如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12 V　12 W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为20 Ω,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S1,滑片P置于左端,电流表示数为1 A;再闭合开关S2、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1 A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是 ( )
A.a为电压表
B.电源电压为12 V
C.只闭合开关S1,若电流表示数为0.5 A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12 Ω
D.将a与R0互换,开关均闭合,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2 W
【答案】1.(3)③
2.AC　3.AD　4.ABD　
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