2019年高考物理双基突破：专题03-含电容器电路（精讲）（含解析）

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1、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（只考虑电容器是理想的不漏电的情况）的元件，电容器所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荷量时，可接在相应的位置上。一、电容器在电路中的连接方式1．串接：如图所示，R和C串接在电源两端，K闭合，电路稳定后，R相当于导线，C上的电压大小等于电源电动势大小。2．并接：如图所示，R和C并接，C上电压永远等于R上的电压。3．跨接：如图所示，K闭合，电路稳定后，两支路中有恒定电流，电

2、容器两极板间电压等于跨接的两点间的电势差，即二、分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：1．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。2．处理方法：（1）电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体。电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。（2）当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板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

3、引起电容器的充（放）电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低电容器将通过与它连接的电路放电。3．含电容器电路问题的解题思路分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确判断和求出电容器两端的电压，其具体方法是：第一步——理清电路的串、并联关系。第二步——确定电容器两极板间的电压。电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压。或当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压。当电容器与电源直接相连，则电容器两极板间电压即等于电源电动势。在电容器充电和放电的过程中，欧姆

4、定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U。第三步——分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q＝CU，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电。【题1】如图所示的电路中，电源的电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，电容器的电容C＝3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开。（1）合上S2，待电路稳定以

5、后，求电容器上电荷量变化了多少？（2）合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？【答案】（1）减少了1.8×10－6C　（2）9.6×10－6CU1＝I1R1＝4.5V合上开关S2后，电容器两端电压为U2，干路电流为I2，根据闭合电路欧姆定律有I2＝＝2AU2＝I2＝4V所以电容器上电荷量减少了，减少量为ΔQ＝（U1－U2）C＝1.8×10－6C。（2）设合上S2后，电容器上的电荷量为Q，则Q＝CU2＝1.44×10－5C再断开S1后，通过R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量

6、与阻值成反比。故流过电阻R1的电荷量为Q1＝Q＝9.6×10－6C。【题7】如图所示的电路中，U=10V，电阻R1=3Ω、R2=2Ω、R3=5Ω、电容器的电容C1=4μF、C2=1μF、求：（1）当K闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少？（2）然后把K打开，K打开后通过R2的电量是多少？【答案】（1）16μC10μC（2）26μC【解析】（1）关键是计算电容器两端的电压。I=2AU2=IR2=4V，Q2=10μCU1=I（R1+R2）=10V，Q1=16μC。（2）两个电容放电的电量都要经过R2，且最终两电

7、容的带电量均为零，故通过R2的电量Q=26μC。3．电压变化带来的电容器变化电路中电流、电压变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ＝C·ΔU计算电容器上电荷量的变化量。【题8】（多选）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向下运动D．R3上消耗的功率逐渐增大【答案】AC【题9】如图所示，电路中R1、R2均为可

8、变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开电键S【答案】B【题10】如图，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S