初三 动态电路(基础).doc

课题2 动态电路 在铁路信号中有一条及其重要的原则，就是故障导向安全原则。所谓故障导向安全，就是当设备出现故障时应使其进入一种不危及其它并且自身故障不再扩大的状态。对于铁路信号来说，就是停止运行的红灯状态。因为在故障下信号不能正确反映线路的实际情况，如果这时放行就有可能引起车列或列车的冲突。 上图是现再在铁路上广泛使用的工频连续式轨道电路，它是用来辨认线路状态的。当线路没有被占用时，线路受电端的受电变压器BZ4会有十几伏的电压输出，这个电压可以使相应的信号继电器JZXC-480吸起，它的接点接通信号连锁电路，排出相应的进路，与之有关的信号机就可以开放，放行列车或车列通过。当线路被占用时，钢轨被车辆的轮对短路，线路受电端的受电变压器就没有电压输出，相应的信号继电器就不能吸起，信号连锁电路就不能解锁，与之有关的信号机就不能开放。 在故障状态，如送、受电端的电路断线，钢轨断裂，继电器本身损坏等情况下受电变压器都不会有电压输出。这样与之相关的轨道区段就不能开放，也就保证了行车安全。 这种设计理念应该在电路设计中应用，否则就会因为某一个元件（特别是处在关键部位的易损元件）而引起电路的连锁损坏。在日常维修中，一大片元件被烧毁，甚至整机报废的并不少见。 一、电路动态分析 电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点，其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求。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，因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率。在编排顺序中，我们以电路动态分析作为主线，而将电路故障作为电路动态变化的一个原因。 1．认识各种形式的动态电路 各种情况的动态电路都是电阻的变化引起的。 2．解题步骤 （1）首先简化电路，其次弄清电路连接方式；再根据欧姆定律和串并联电路的特点写出电流表、电压表示数表达式；最后通过分析电阻变化结合关系式确定I 和U 怎样变化。 （2）电路电阻变化有两种情况：一是变阻器滑片移动引起电路总电阻变化；二是开关的断开或闭合引起电路中连接方式及电路总电阻变化。 （3）解题思路：先局部（滑动变阻器，电路中的开关怎么变化），再整体（看整个电路的总电阻怎么变化），最后再看局部（要判断的电表示数如何变化）。 【见例1】 3．题型分类 （1）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。 【见例2、3】 （2）电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。 【见例4、5】 （3）其他可变电阻引起。 【见例6】 二、电路故障 1．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。 2．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。 【见例7、8】 1．如图所示电路中，电源电压不变．当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数变小，电压表示数不变 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变大，电压表示数不变 2．参考例2图，在伏安法测电阻的实验中，若由于各种原因，电压表改接在滑动变阻器的两端，当滑片P向左移动时，请判断A表和V表的变化。 3．如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。 4．如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。 第3题图 第4题图 5．在如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ） A．安培表示数变大，灯变暗 B．安培表示数变小，灯变亮 C．伏特表示数不变，灯变亮 D．伏特表示数不变，灯变暗 6．在如图所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ） A．伏特表示数变大，灯变暗 B．伏特表示数变小，灯变亮 C．安培表示数变小，灯变亮 D．安培表示数不变，灯变暗 7．如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？