故障分析及数据分析

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,例,1,：在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器,R,1,、,R,2,及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极,a,，再将黑表笔分别连接在电阻器,R,1,的,b,端和,R,2,的,c,端，并观察万用表指针示数，已知电源电动势为,6 V,，内阻不计，,R,1,为,10,，,R,2,为,5,，则在下列选挡中，符合操作规程的是,（,A,）直流,10 V,挡，（,B,）直流,0.5 A,挡，,（,C,）直流,2.5 V,挡，（,D,）欧姆挡。,用欧姆挡要断开电路，一般不用。,接,ab,间如,6V,，则,ab,间断路,V,一故障分析：,例,1,：在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器,R,1,、,R,2,及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极,a,，再将黑表笔分别连接在电阻器,R,1,的,b,端和,R,2,的,c,端，并观察万用表指针示数，已知电源电动势为,6 V,，内阻不计，,R,1,为,10,，,R,2,为,5,，则在下列选挡中，符合操作规程的是,（,A,）直流,10 V,挡，（,B,）直流,0.5 A,挡，,（,C,）直流,2.5 V,挡，（,D,）欧姆挡。,用欧姆挡要断开电路，一般不用。,接,ab,间如,6V,，则,ab,间断路,接,ab,间如,0V,，则,ab,间不断路,V,一故障分析：,例,1,：在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器,R,1,、,R,2,及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极,a,，再将黑表笔分别连接在电阻器,R,1,的,b,端和,R,2,的,c,端，并观察万用表指针示数，已知电源电动势为,6 V,，内阻不计，,R,1,为,10,，,R,2,为,5,，则在下列选挡中，符合操作规程的是,（,A,）直流,10 V,挡，（,B,）直流,0.5 A,挡，,（,C,）直流,2.5 V,挡，（,D,）欧姆挡。,用欧姆挡要断开电路，一般不用,I,1.2 A,接,ab,间如,6V,，则,ab,间断路,接,ab,间如,0V,，则,ab,间不断路,一故障分析：,练习：右图是某同学连接的实验实物图，合上开关,S,后，发现,A,、,B,灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：,（,1,）用多用电表的直流电压挡进行检查：,那么选择开关应置于下列量程的,_,挡,（,A,）,2.5 V,，（,B,）,10 V,，（,C,）,50 V,，（,D,）,250 V,。,在测试,a,、,b,间直流电压时，红表笔应接触,_,，,该同学测试结果如表,1,所示，根据测试结果，可以判定故障是（假设只有下列中的某一项有故障）（）,（,A,）灯,A,断路，（,B,）灯,B,短路，（,C,）,c,、,d,段断路，（,D,）,d,、,f,段断路。,测试点,电压示数,a,、,b,有示数,c,、,b,有示数,c,、,d,无示数,d,、,f,有示数,a,练习：右图是某同学连接的实验实物图，合上开关,S,后，发现,A,、,B,灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：,（,2,）用欧姆挡检查：,测试前，应将开关,S,_,（填“断开”或“闭合”），,测试结果如表,2,所示，由此可以断定故障是（）,（,A,）灯,A,断路，（,B,）灯,B,断路，,（,C,）灯,A,、,B,都断路，（,D,）,d,、,e,间导线断路。,断开,测试点,表针偏转方向,c,、,d,右端附近,d,、,e,左端附近,e,、,f,右端附近,例,2,：如图电路中，若接通电键时出现下列情况，可能是哪些线断了，如何检测？,（,1,）两表均无示数，,bc,、,de,A,v,jf,例,2,：如图电路中，若接通电键时出现下列情况，可能是哪些线断了，如何检测？,（,2,）,V,表无示数,A,表有示数，,ab,、,Ih,、,gf,例,2,：如图电路中，若接通电键时出现下列情况，可能是哪些线断了，如何检测？,（,3,）,A,表无示数,V,表有示数。,例,3,：两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂,P,分别置于,a,、,b,、,c,、,d,、,e,五个间距相同的位置（,a,、,e,为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。,（,1,）滑动变阻器发生断路的是第,_,实验组；断路发生在滑动变阻器的,_,段。,二,R,先增大后减小,例,3,：两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂,P,分别置于,a,、,b,、,c,、,d,、,e,五个间距相同的位置（,a,、,e,为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。,（,1,）滑动变阻器发生断路的是第,_,实验组；断路发生在滑动变阻器的,_,段。,二,R,先增大后减小,例,3,：两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂,P,分别置于,a,、,b,、,c,、,d,、,e,五个间距相同的位置（,a,、,e,为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。,（,1,）滑动变阻器发生断路的是第,_,实验组；断路发生在滑动变阻器的,_,段。,二,de,R,先增大后减小,例,3,：（,2,）表二中，对应滑臂,P,在,X,（,d,、,e,之间的某一点）处的电流表示数的可能值为：（）,（,A,）,0.15A,，（,B,）,0.25A,，（,C,）,0.35A,，（,D,）,0.45A,。,设变阻器每小段的电阻为,r,其余总电阻为,R,由表二,a,点得,E,0.84,R,由表二,b,点得,E,0.42(,R,r,),滑臂滑到,d,处时电流最大，,由,E,I,max,（,R,3,r,）可得：,I,max,0.21 A,，,解出,r,R,，,研究在下段滑动过程：,所以电流可能值在,0.168 A0.21 A,之间；,由,E,I,min,（,R,4,r,）可得：,I,min,0.168 A,，,研究在上段滑动过程：,例,3,：（,2,）表二中，对应滑臂,P,在,X,（,d,、,e,之间的某一点）处的电流表示数的可能值为：（）,（,A,）,0.15A,，（,B,）,0.25A,，（,C,）,0.35A,，（,D,）,0.45A,。,若断在,e,处，滑臂将到,e,处时电流最小，,例,3,：（,2,）表二中，对应滑臂,P,在,X,（,d,、,e,之间的某一点）处的电流表示数的可能值为：（）,（,A,）,0.15A,，（,B,）,0.25A,，（,C,）,0.35A,，（,D,）,0.45A,。,滑臂在,e,处时电流最大，为,0.84 A,，,若断在,d,处，滑臂接近,d,处时电流最小，,由,E,I,min,（,R,r,）可得：,I,min,0.42 A,，,所以电流可能值在,0.42 A0.84 A,之间。,练习,1,：如图所示是一个电热器电路。指示灯、电键、电热丝构成串联回路，接在电源上发现该电路有一个元件断路、有一个元件短路，但不知道是哪个元件上有故障，今用一个校验电灯分别依次接在各处进行检测，得到如下表所示的结果，请根据表格回答下列问题：,（,1,）由前两次检测可以知道,_,，,（,2,）由第三次检测可以知道：,_,，,（,3,）由以上检测可以知道：,_,断路；,_,短路。,校验次序,1,2,3,4,5,6,校验接入点,af,ab,cd,ef,ad,cf,发光情况,正常发光,不发光,发光,不正常,不发光,发光,不正常,正常发光,电源正常,灯短路或其他断路,cd,断路,cd,指示灯,其他都不断路,电热丝短或其它断,电热丝不短也不断,灯短路,练习,2,：在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中,（,1,）第一组同学利用如图甲的实验装置测量，电压表应选择量程,_,（填“,3V”,或“,15V”,），实验后得到了如图乙的,U-I,图像，则电池内阻为,_,。,3V,r,（,1.45,1.00,）,/0.30,1.5,，,（,2,）第二组同学也利用图甲的连接测量另一节干电池，初始时滑片,P,在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片,P,向左滑过一段距离,x,后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数,U,与,x,、电流表读数,I,与,x,的关系图，如图丙所示，则根据图像可知，电池的电动势为,_V,，内阻为,_,E,1.5V,1.5,1.35,0.15,r,r,1,（,3,）若第二组同学实验时使用的滑动变阻器电阻丝是均匀的，则根据图丙可计算出该滑动变阻器未损坏前可调节的最大阻值为,_,。,R,5,1.35,/0.15,9,R,18,例,1,：研究弹簧的弹性势能：弹簧原长为,30 cm,，放在如图光滑桌面上，一端固定，另一端紧靠着放一小球，推动小球压缩弹簧后释放，小球从高,h,的桌面上落下，落地点的水平距离为,s,，如图，实验数据记录如下表：可知，对同一弹簧，势能与,_,成正比，对不同弹簧，势能与,_,成正比。,h,gt,2,/2,s,v,0,t,E,mv,0,2,/2,压缩量的平方,劲度系数,s,2,2,4,二数据分析：,例,2,：研究直线电流周围的磁场得到如下表所示数据：由上述数据可得出,B,与,I,、,r,的关系式为,_,。,B,I,B,1/,r,B,kI,/,r,由数据代入得,k,210,7,B,210,7,I,/,r,A,V,分压器接法,小灯泡电阻最大,4,电流表外接,A,V,例,3,：小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据：,（,1,）画出实验电路图，可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围,010,）、电源、小灯泡、电键、导线。,例,3,：小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据：,（,2,）画出小灯泡的,U,I,曲线。,P,IU,0.80.35W,0.28W,例,3,：（,3,）如果电池的电动势是,1.5 V,，内阻是,2.0,。问：将本题中的小灯泡接到该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程：若需作图，可直接画在第（,2,）小题的方格图中）,例,4,：如图所示的电路中，,AB,是一段均匀的电阻丝，,R,是保护电阻，电阻值为,2,，电源的电动势为,6V,，电流表内阻不计，其示数为,I,，滑动片,P,与电阻丝有良好接触，且,AP,长度为,L,，其他连接导线电阻均不计，闭合电键，调节,P,的位置，记录,L,和与之相对应的,I,数据在下表。（,1,）表中第三行是电流倒数,1/,I,，计算后填入表中，在图中画出,1/,I,L,图像，,次数,1,2,3,4,5,L,(m),0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,I,(A),1.78,1.39,1.14,0.97,0.84,1/,I,(A,-1,),0.56,0.72,0.88,1.03,1.19,I,E,/(,R,0,L,R,r,),1/,I,R,0,L,/,E,(,R,r,)/,E,直线的优点：,能看出物理量间的关系,消除偶然误差,利用斜率截距计算一些物理量,例,4,：如图所示的电路中，,AB,是一段均匀的电阻丝，,R,是保护电阻，电阻值为,2,，电源的电动势为,6V,，电流表内阻