高考物理 含容电路与故障电路

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1、含容电路与故障电路一、考点聚焦1.学会分析含容电路的充放电过程2.掌握设计黑箱电路的基本方法和思路3.掌握分析故障电路的基本方法和思路二、知识扫描一、含容电路的分析与计算方法电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电量时，可在相应的位置补上，分析和计算含有电容器的直流电流时，要注意以下几点：1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压

2、降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端电压。2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电。如果电容器两端电压升高，电容将充电；反之，电压降低，电容器将与它并联的电路放电。二、黑盒电路设计1.纯电阻黑盒解答思路是：①将电阻为零的两接线柱短接。②根据题给测试结果，分析计算各接线柱之间的电阻分配，并画出电阻数目最多的两接线柱之间的部分电路。③画出电路的剩余部分。2.闭合电路黑盒解答思路是：①将电势差为零的两接线柱短接。②在电势差最大的两接线柱间画电源。

3、③根据题给测试结果，分析计算各接线柱之间的电阻分配，并将电阻接在各接线柱之间。三、好题精析[例1]如图所示，电容器C1＝6μF，C2＝3μF，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，当开关K断开时，A、B两点间的电压UAB＝？当K闭合时，电容器C1的电量改变了多少（设电压U＝18V）?[例2]如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知A.ab间电路通，cd间

4、电路不通B.ab间电路通，bc间电路不通C.ab间电路不通，bc间电路通D.bc间电路不通，cd间电路通[例3]在如图所示的盒内由两个电动势为2V，内阻不计的相同电池和一只电阻R=10Ω组成一电路，现用同样的电阻R分别接在4个接线柱中的任意两个，测得通过R的电流为：I12＝0.4A，I34＝0，其余支路均为0.1A，试画出盒中电路图。[例4]如图所示，电源电动势E=9V，内电阻r=0．5Ω，电阻R1=5．0Ω、R2=3．5Ω、R3=6．0Ω、R4=3．0Ω，电容C=2．0F．当开关K由与a接触到与b接触通过R3的电荷量是多少？[例5]

5、在相距L的甲、乙两地间铺设了地下电缆，其中一根输电线发生破损而与地相接，为了测定故障发生处P离甲地的距离X，采用如图所示电路，在乙地将电缆两导线短接．在甲地用均匀电阻线AB与电缆两导线相连，又与电源相连，滑动触头S可以在AB间移动，可与电阻线良好接触，将灵敏电流表一端与s相接，另一端接地．当S移至AB间某处接触电阻线时，电流表不发生偏转，用刻度尺测出S离A、B两端的距离l1、l2，则可求出故障发生处P的位置。设L=3400m，AB长100cm，l1＝37．5cm、求x的值．四、能力突破1、某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的

6、触片P移到不同位置时测得各电表的示数如右表所示（将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。）　　(1)电路中E，r分别为电源的电动势和内阻，为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)______________；　　(2)由于电路发生故障，发现两电压表的示数相同(但不为零)，若这种情况的发生是由电阻故障引起的，则可能的故障原因是______________。2、如图所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，接通开关，电压表有读数，电流表示数为零，改变变阻器滑片的位置，电流表也没有反应。用多用表电压档检查电

7、路，把黑表笔接到电池的a点，红表笔接到b点、c点，多用表示数为零；用红表笔分别接触d点、e点，多用表指示有电压，而且电压相等。检查各接线柱选择均正确且接触良好，且电流表是完好的，则电路中发生故障的原因是。3、如图所示，灯A和灯B均正常发光，忽然B灯比原来暗一些，而A灯比原来亮一些，出现上述故障的原因可能是（）A.R1断路B.R2断路C.R3断路D.R3短路4、如图所示，R3，当R2的滑动端P从最右端向最左端滑动的过程中导线EF上的电流方向是_________________。5、如图所示方框内由4个相同的电阻和导线组成电路，测得R12=R1

8、4=3R13，R23=R24=2R13，试在方框中画出电路图。6、如图电源电动势ε=3V，内阻不计，AB为粗细均匀的电阻丝，电阻值30Ω，长为30cm，电容C=5μF，当触头P以