动态电路及电路故障分析教学设计.doc

动态电路及电路故障分析教学设计
榆中县第四中学 王丽娟
【设计说明】
1、 本节课设计的是一节研究“电路中物理量随电阻而变化的动态分析”的专题习题课，旨在向学生介绍一种常用的物理分析方法——动态分析法，并使学生熟练地掌握此方法来分析实际问题。
2、 “动态分析法” 的应用又与电路中欧姆定律知识点及实际生活中的电学现象相结合，使传授的理论知识与生活实际有机地联系起来，使学生加深印象，深刻理解，并能解决实际问题。
3、 探索习题课教学模式，改变以往习题课“枯燥乏味” 、“纸上谈兵” 、“理论与实际脱节”的局面，改善课堂教学效果，提高课堂教学效率。
4、 本节习题课同时体现了“方法教育指导” 、“实验观察能力培养” 、“理论联系实际” 、“科学态度教育”等方面的“后期”课改精神，旨在培养并提高学生学习物理的能力。
【教学目标】
知识与技能
理解并掌握“动态分析法”，会运用此法判断电路中物理量随电阻而变化的分析问题，并能解释实际生活中电路方面的一些现象。
过程与方法
培养学生根据物理规律推理判断及自觉运用“动态分析法”的能力，形成严密的逻辑思维能力，养成良好的解题规范和习惯。
情感态度与价值观
培养学生尊重物理规律、不盲目臆断的科学求知态度。
【教学重点与难点】
1、重点：动态分析法的基本要点及其运用。
2、难点：同一物理变化量的多途径动态分析。
【教学过程】
一、典型例题 动态电路部分
第一种类型：滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
（一）．串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
例一、如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向右移动时，请你判断A表和V表的变化。
图4
图3
分析；先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。
图2
图1

针对练习
（1）、如图2，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。
（2）、如图3，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化
（3）、在如图4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)电流表示数变小，灯变亮。
(C)电压表示数不变，灯变亮。 (D)电压表示数不变，灯变暗。
图6
（4）、在如图5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（ ）
图5
(A)电压表示数变大，灯变暗。
(B)电压表示数变小，灯变亮。
(C)电流表示数变小，灯变亮。
(D)电流表示数不变，灯变暗。

（二）、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
例二、如图6，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？
分析：先确定电路，然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。
针对练习
图7
（5）、如图7，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？
第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
（三）、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化
图8
例三、在如图8所示的电路中，将开关K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：先看好开关断开和闭合是分别是什么电路，最好画出等效电路，
然后根据欧姆定律判断。
针对练习
图9
（6）、在如图9所示的电路中，当开关K断开时，电阻R1与
R2是________联连接的。开关K闭合时，电压表的示数
将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。

（二）、并联电路中开关的断开或闭合引起的变化
图10
例四、在图10中，灯泡L1和灯泡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”)。
针对练习
（7）、在图11中，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。
图11
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”)。
电路故障部分
一、断路的判断
1、如果电路中用电器不工作（常是灯不亮），且电路中无电流，则电路断路。
2、具体到那一部分断路，有两种判断方式：
①把电压表分别和各处并联，则有示数且比较大（常表述为等于电源电压）处断路（电源除外）；
②把电流表分别与各部分并联，如其他部分能正常工作，则当时与电流表并联的部分断开了。
例五、、在图15所示的电路中,电源电压不变。闭合开关K，电路正常工作。一图15
段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则 （ ）
(A)灯L可能变亮。(B)灯L亮度可能不变。 (C)电阻R可能断路。(D)电阻R可能短路。
二、短路的判断
1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工作的部分短路。
2、把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。
图12
例六、在图12中，当开关 K闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为4V。过了2min，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：_____________________。
图13
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.小灯泡L2短路；3.小灯泡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：小灯泡L2短路；小灯泡L1断路。
针对练习
（8）、在如图13所示的电路中，电源电压等于6V，合上开关后
电压表示数为6V。经分析得出，电路中可能发生
的情况是：______________________________。
（9）、在如图14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，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（ ）
图14
(A)灯L1短路。 (B)灯L2短路。 (C)灯L1断路。 (D)灯L2断路。

图16
（10）、 在图16所示的电路中，电源电压不变。闭合开关K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl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Ll短路。
(C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。
四、检测练习
1. 图17中，A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱。若将A、C分别与图中电路的导线头M、N相连接，闭合开关后，当滑动片P向右移动时，电流表的示数将______(填“变大”、“不变”或“变小”)；若将D与N相连接，接线柱______与M相连接，则闭合开关后，滑动片P向左移动时，电压表的示数增大。
图19
图18
图17

2. 在如图18所示的电路图中，当开关K闭合时 ）
A．整个电路发生短路。B.电流表示数变小。C.电流表示数不变化。 D.电流表示数变大。
在图19所示的电路中，当开关K闭合时，灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障。他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不亮，然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。由此可以判断 ( )
(A)灯L1断路。 (B)灯L1短路。 (C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。
图20
3. 如图20所示，电阻R1的阻值为20欧，R2为40欧，当开关K断开时，电流表A的示数为0.1A，则电源电压为______V。若开关K闭合时，电流表A的示数为___A。
图21
4. 在图21所示的电路中，电源电压为6V。当开关K闭合时，只有一只灯泡发光，且电压表V的示数为6V。产生这一现象的原因可能是 ( )
(A)灯L1短路。 (B)灯L2短路。
(C)灯L1断路。 (D)灯L2断路。
图22
5. 如图22所示，当滑片P向右移动时 ( )
(A)电流表A示数不变，电压表V示数不变。
(B)电流表A示数不变，电压表V示数变大。
(C)电流表A示数变小，电压表V示数变大。
(D)电流表A示数变小，电压表V示数不变。

板书设计：判断电路发生变化时，电路中的电压、电流、功率等变化的一般步骤：部分——整体——部分
（1）分清电路结构，弄清各电表所测量的是什么量，弄清电路变化时电阻是怎样变化的。
（2）由闭合电路欧姆定律确定整体电路中的电流和路端电压的变化。
（3）根据电路结构确定某部分电路的电流和电压的变化。