闭合电路的动态变化分析、电容分析及故障分析

闭合电路的动态变化分析、电容分析及故障分析

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时间:2018-07-30

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1、命题点2闭合电路的动态变化分析、电容分析及故障分析本类考题解答锦囊解答“闭合电路的动态变化分析电容分析及故障分析”一类试题,应掌握以下内容:用控制变量的思路(电源、电动势、内阻不变),按局部一整体一局部顺序分析;直流电不通过电容器,故接电容器处相当于断开;电路故障无非两种:断路和短路.I高考最新热门题1(典型例题)在如图20-2-1所示电路中,当变阻器R3的滑动头p向b端移动时A.电压表示数变大.电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小命题目的与解题技巧:本题考查

2、考生分析电路结构,对各部分电流电压变化的分析推理能力.[解析]当R3的滑动头P向b端移动时,R2接入电路的电阻将减小,整个电路的外电阻R将减小.根据闭合电路的欧姆定律I=知,电路中的总电流I将增大,由于内电阻r不变,则内电压U,增大,外电压U将减小,所以电压表的示数变小.又因为流过R1电阻的电流I增大,则U1增大,而电阻R2两端的电压为U2=U-U1,则U2将减小.由I2=知,流过R2电阻的电流I2将减小.再根据分流关系I3=I-I2可知,流过R3的电流I3将增大,所以电流表示数变大.故B项对.[答案]B2(典型例题)在如图20-2-2所

3、示的电路中.R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻电源的电动势为E,内阻为r.设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U.当Rs的滑动触点向图中a端移动时A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小答案:D指导:根据电路分析,当只,的滑动触点向图中。端移动对,只:接人电路的电阻减小,则整个电路的总电阻R减小,由闭合电路的欧姆定律I=知,电路的总电流I增大,内电压U′=IR,U′将增大,外电压U=E-U′,U将减小,则电压表V的读数将减小:又U=U1+U3+U并,而U1、U3随总电流的增大而增大,则U并

4、将减小,由I2=知将减小,则电流表A的读数将减小,故D项对.3(典型例题)在图20-2-3所示的电路中,电源的电动势ε=3.0V,内阻r=1.0;电阻R1=10,R2=10,R3=30,R4=35;电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电,求接通电键S后流过R4的总电量.答案:2.0×10-4C指导:分析电路图可知,外电路的直流通路由三个电阻组成,R2:与R3串联再与R1并联,当S接通后,电容器两端的电压从始逐渐增大直至最终稳定,在这个过程中电容器充电,电量逐渐增大,这些电量必然流过电阻R4,电容器最终的电压U′等于电阻R3两端的电压

5、U3最终的电量也是流过电阻R4的总电量为Q=CU′,所以求出电阻R3两端的电压U3是解决本题的关键.由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为+R,由欧姆定律得,通过电I=电源端电压U=-IR电阻R3两端的电压U′=通过R3的总电量就是电容器的电量Q=CU′,由以上各式并代入数据解得Q=2.0×10-4C4(典型例题)如图20-2-4所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2,正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是A.R1断路B.R2断路C.R3短路D.R4短路答案:A指导:本题考

6、查学生查找电路故障过程中分析推理的能力.画出等效电路如D20-3所示,当R1断路时,ab两点间的电阻将增大,由串联分压可知,ab两点间的电压将增大,L1灯变亮,bc两点间的电压将减小,L2,灯变暗;电阻R2、R3、R4没有变化,则通过电流表的电流随bc间电压的减小而减小,故A项对,当R2断路时,bc间的电阻将增大,bc间的电压将增大,L2灯变亮,bc间的电阻将增大,bc间的电压将增大,L2灯变亮,故B项错,当R3短路时,bc间的电阻将减小,bc间的电压将减小,L2灯变暗;ab两点间的电压将增大,L1灯变亮,但是通过电流表的电流不减小反而增

7、大,因为R3短路时,整个电路的电阻减小,干路电流增大,而在bc间的两条支路上,流过L2灯的电流减小,于是流过电流表支路的电流增大的更多,R4短路时的变化与R3短路时情形完全相同,故C、D项都错.Ⅱ题点经典类型题1(典型例题)调整如图20-2-5所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表■的示数增大△U,在这个过程中A.通过R1的电流增加,增加量一定等于△U/R1B.R2两端电压减小,减少量一定等于△U[来源:学科网]C.通过R2的电流减小,但减小量一定小于△U/R2D.路端电压增加,增加量一定等于△U命题目的与解题技巧:此题考查对电路动态变化的

8、灵活掌握及电路串并联中的电流、电压关系.[解析]电压表的示数就是R、R1并联部分的两端电压.由I1=可得△I1=,所以A项是对的.要完成这一变化,须使R变大,由闭合电路欧姆定律得U2=E-U内

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