物理選修3-1電路的動(dòng)態(tài)分析-含容電路-故障分析2015

電路的動(dòng)態(tài)分析方法一（程序法）：基本思路是:“部分”到“整體”再到“部分”，即從支路電阻值的變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判斷R總的變化，再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U端的變化情況，最后再由部分電路歐姆定律判斷各支路物理量的變化情況。AR1R2R3R4練習(xí)1．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)可變電阻的滑片P向b點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，電壓表V1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是：（

）A．U1變大，U2變小 B．U1變大，U2變大 C．U1變小，U2變小 D．U1變小，U2變大 A2.如圖所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖，在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是（

）A．路端電壓變小

B．電流表的示數(shù)變大C．電源內(nèi)阻消耗的功率變小

D．電路的總電阻變大A方法二（并同串反）：所謂“并同”，即某一電阻的變化規(guī)律與跟它并聯(lián)的電阻中的電流、電壓、電功率的變化規(guī)律都相同所謂“串反”，即某一電阻的變化規(guī)律與跟它串聯(lián)的電阻中的電流、電壓、電功率的變化規(guī)律都相反。AR1R2R3R4方法三（極端法）：將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑到兩個(gè)端點(diǎn)去分析。B如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表、電壓表都可視為理想電表.在滑動(dòng)變阻器R的滑片P從a端移到b端的過程中( ).(A)V表的示數(shù)先增大后減小，A表的示數(shù)增大(B)V表的示數(shù)先增大后減小，A表的示數(shù)減小(C)V表的示數(shù)先減小后增大，A表的示數(shù)增大(D)V表的示數(shù)先減小后增大，A表的示數(shù)減小含有電容器的電路的分析一、穩(wěn)態(tài)含容直流電路電容器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大的元件，可看作斷路。此時(shí)：（1）電容器所在支路無電流，與電容器直接串聯(lián)的電阻相當(dāng)于一根阻值為零的導(dǎo)線。（2）電容器上的電壓就是與電容器并聯(lián)的那條支路兩端的電壓。AR2R1C2C1CDBU二、動(dòng)態(tài)含容直流電路在電路中，當(dāng)電容器兩端的電壓穩(wěn)定時(shí)，電容器處于斷路狀態(tài)，當(dāng)電容器兩端電壓增大時(shí)，電容器會(huì)充電，會(huì)形成充電電流；當(dāng)電容器兩端電壓降低時(shí)，電容器會(huì)放電，會(huì)形成放電電流。對(duì)于這類問題，只要抓住初末兩穩(wěn)定狀態(tài)電容器極板間的電壓的變化情況，根據(jù)ΔQ=C·ΔU

來分析即可練習(xí)：如圖所示，電容器C1=6uF，C2=3uF.電阻R1=6Ω，R2=3Ω，已知電壓U=18V。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓為多少？當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器C1的電荷量改變了多少？AR2R1C2C1C

DBU練習(xí)如圖所示，電池內(nèi)阻忽略。（1）閉合開關(guān)S，求穩(wěn)定后通過R1的電流；（2）求斷開S后流過R1的總電量。R1R2CES解析:開關(guān)閉合,R1、R2串聯(lián)，電容器并聯(lián)在R2兩端。開關(guān)斷開，穩(wěn)定后電路中無電流。電容器通過R1直接與電源連接，兩板間電勢(shì)差等于電源的輸出電壓。S斷開后，Uc=E=10V,電容器充電，增加的電量由R1流過。練習(xí)：如圖所示的電路中，電鍵S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，極板間懸浮著一油滴P，欲使P向下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)斷開電鍵( ).(A)S1 (B)S2 (C)S3 (D)S4C電路故障的分析1、電路出現(xiàn)故障有兩個(gè)原因：（1）短路；（2）斷路（包括導(dǎo)線斷路或接觸不良、電器損壞等）2、電路故障的特征：在閉合電路中：斷路表現(xiàn)為該部分電壓幾乎等于電源電動(dòng)勢(shì)，而該支路其他部分電壓為零；電流表現(xiàn)為整個(gè)電路電流為零，用電流表連接該處后又迅速產(chǎn)生電流。短路表現(xiàn)為該處電壓為零，電流不為零，該處電阻為零。3、檢查電路故障的常用方法：（1）電壓表檢查法：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可以用電壓表測(cè)量各部分電路上的電壓，通過對(duì)測(cè)得的電壓進(jìn)行分析，就可以確故障。（2）電流表檢查法：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可以用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)測(cè)得的電流進(jìn)行分析，就可以確故障。這兩種方法都應(yīng)注意電表的極性和量程要求。（3）歐姆表檢查法：當(dāng)電路中斷開電源后，可以用歐姆表測(cè)量各部分電路的電阻，通過對(duì)測(cè)得的電阻進(jìn)行分析，就可以確故障。在用歐姆表檢查時(shí)，一定要注意切斷電源。（4）試電筆檢查法：對(duì)于家庭電路，可用試電筆進(jìn)行檢查。練習(xí)：如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，燈L1、L2都能發(fā)光。后來由于某種故障使燈L2突然變亮(未燒壞)。電壓表的讀數(shù)增大，由此可以推斷，這故障可能是（）A、電阻R1斷路 B、電阻R2短路C、燈L1上兩接線柱間短路 D、電阻R2斷路VR2L1R1L2SrED(典型例題)如圖所示的電路中．R1、R2、R3

和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r.設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U.當(dāng)Rs的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)A.I變大，U變小B．I變大，U變大

C.I變小，U變大D．I變小，U變小答案:D指導(dǎo)：根據(jù)電路分析，當(dāng)Rs的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)，電阻減小，即整個(gè)電路的總電阻R減小，由I=知，電路的總電流I增大，內(nèi)電壓U′=Ir，U′將增大，外電壓U=E-U′，U將減小，則電壓表V的讀數(shù)將減?。河諹=U1+U3+U并，而U1、U3隨總電流的增大而增大，則U并將減小，由I2=知將減小，則電流表A的讀數(shù)將減小，故D項(xiàng)對(duì)．練習(xí)如圖所示，電池內(nèi)阻忽略。（1）閉合開關(guān)S，求穩(wěn)定后通過R1的電流；（2）求斷開S后流過R1的總電量。R1R