高考物理 含容電路與故障電路

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1、含容電路與故障電路一、考點聚焦1.學(xué)會分析含容電路的充放電過程2.掌握設(shè)計黑箱電路的基本方法和思路3.掌握分析故障電路的基本方法和思路二、知識掃描一、含容電路的分析與計算方法電容器是一個儲存電能的元件，在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時，電路里有充、放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個阻值無限大的元件，在電容器處電路可看做是斷路，簡化電路時可去掉它，簡化后若要求電容器所帶電量時，可在相應(yīng)的位置補上，分析和計算含有電容器的直流電流時，要注意以下幾點：1.電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓

2、降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端電壓。2.當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。3.電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充（放）電。如果電容器兩端電壓升高，電容將充電；反之，電壓降低，電容器將與它并聯(lián)的電路放電。二、黑盒電路設(shè)計1.純電阻黑盒解答思路是：①將電阻為零的兩接線柱短接。②根據(jù)題給測試結(jié)果，分析計算各接線柱之間的電阻分配，并畫出電阻數(shù)目最多的兩接線柱之間的部分電路。③畫出電路的剩余部分。2.閉合電路黑盒解答思路是：①將電勢差為零的兩接線柱短接。②在電勢差最大的兩接線柱間畫電源。

3、③根據(jù)題給測試結(jié)果，分析計算各接線柱之間的電阻分配，并將電阻接在各接線柱之間。三、好題精析[例1]如圖所示，電容器C1＝6μF，C2＝3μF，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，當(dāng)開關(guān)K斷開時，A、B兩點間的電壓UAB＝？當(dāng)K閉合時，電容器C1的電量改變了多少（設(shè)電壓U＝18V）?[例2]如圖所示為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220V，由此可知A.ab間電路通，cd間

4、電路不通B.ab間電路通，bc間電路不通C.ab間電路不通，bc間電路通D.bc間電路不通，cd間電路通[例3]在如圖所示的盒內(nèi)由兩個電動勢為2V，內(nèi)阻不計的相同電池和一只電阻R=10Ω組成一電路，現(xiàn)用同樣的電阻R分別接在4個接線柱中的任意兩個，測得通過R的電流為：I12＝0.4A，I34＝0，其余支路均為0.1A，試畫出盒中電路圖。[例4]如圖所示，電源電動勢E=9V，內(nèi)電阻r=0．5Ω，電阻R1=5．0Ω、R2=3．5Ω、R3=6．0Ω、R4=3．0Ω，電容C=2．0F．當(dāng)開關(guān)K由與a接觸到與b接觸通過R3的電荷量是多少？[例5]

5、在相距L的甲、乙兩地間鋪設(shè)了地下電纜，其中一根輸電線發(fā)生破損而與地相接，為了測定故障發(fā)生處P離甲地的距離X，采用如圖所示電路，在乙地將電纜兩導(dǎo)線短接．在甲地用均勻電阻線AB與電纜兩導(dǎo)線相連，又與電源相連，滑動觸頭S可以在AB間移動，可與電阻線良好接觸，將靈敏電流表一端與s相接，另一端接地．當(dāng)S移至AB間某處接觸電阻線時，電流表不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用刻度尺測出S離A、B兩端的距離l1、l2，則可求出故障發(fā)生處P的位置。設(shè)L=3400m，AB長100cm，l1＝37．5cm、求x的值．四、能力突破1、某同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實驗，實驗時該同學(xué)將變阻器的

6、觸片P移到不同位置時測得各電表的示數(shù)如右表所示（將電壓表內(nèi)阻看作無限大，電流表內(nèi)阻看作零。）　　(1)電路中E，r分別為電源的電動勢和內(nèi)阻，為定值電阻，在這五個物理量中，可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是(不要求具體計算)______________；　　(2)由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)相同(但不為零)，若這種情況的發(fā)生是由電阻故障引起的，則可能的故障原因是______________。2、如圖所示，在測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，接通開關(guān)，電壓表有讀數(shù)，電流表示數(shù)為零，改變變阻器滑片的位置，電流表也沒有反應(yīng)。用多用表電壓檔檢查電

7、路，把黑表筆接到電池的a點，紅表筆接到b點、c點，多用表示數(shù)為零；用紅表筆分別接觸d點、e點，多用表指示有電壓，而且電壓相等。檢查各接線柱選擇均正確且接觸良好，且電流表是完好的，則電路中發(fā)生故障的原因是。3、如圖所示，燈A和燈B均正常發(fā)光，忽然B燈比原來暗一些，而A燈比原來亮一些，出現(xiàn)上述故障的原因可能是（）A.R1斷路B.R2斷路C.R3斷路D.R3短路4、如圖所示，R3，當(dāng)R2的滑動端P從最右端向最左端滑動的過程中導(dǎo)線EF上的電流方向是_________________。5、如圖所示方框內(nèi)由4個相同的電阻和導(dǎo)線組成電路，測得R12=R1

8、4=3R13，R23=R24=2R13，試在方框中畫出電路圖。6、如圖電源電動勢ε=3V，內(nèi)阻不計，AB為粗細(xì)均勻的電阻絲，電阻值30Ω，長為30cm，電容C=5μF，當(dāng)觸頭P以