专题讲座五：含有电容器的直流电路分析

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1、含有电容器的直流电路分析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(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路看做是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上。解决含电容器的直流电路问题的一般方法：(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。(3)电路稳定时，与电容器串

2、联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。[典例1]　(2013·宁波模拟)如图1所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r≠0。若改变四个电阻中的一个阻值，则(　　)图1A．减小R1，C1、C2所带的电量都增加B．增大R2，C1、C2所带的电量都增

3、加C．增大R3，C1、C2所带的电量都增加D．减小R4，C1、C2所带的电量都增加[解析]　R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端电压不变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电量都不变，选项A错误；增大R2，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大，C1所带的电量减小，C2所带的电量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项D正确。[答案]　BD[典例2](2012·江西省重点中学联考)

4、如图2所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键S，则下列说法正确的是(　　)3图2A．小球带负电B．断开电键后电容器的带电量减小C．断开电键后带电小球向下运动D．断开电键后带电小球向上运动解析：选ABC　带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，说明所受电场力向上，小球带负电，选项A正确；断开电键后电容器两端电压减小，电容器的带电量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项C正确D错误。针对训练．1(2012·南

5、通期末)如图3所示的电路中，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，电源的内阻不能忽略。闭合开关S，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是(　　)图3A．通过R2的电流减小B．电源的路端电压减小C．电容器C所带的电荷量增加D．电源的效率增大解析：选B　当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，通过R2的电流增大，电源的路端电压减小，电容器C所带的电荷量减小，电源效率η＝U/E减小，选项A、C、D错误，B正确。2．(2012·北京西城期末)电源、开关S、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图4所示的电路

6、，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则(　　)图43A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大解析：选BD　当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，电流增大，电容器两极板间电压变大，电容器所带电荷量增大，液滴所受电场力增大，液滴向上运动，选项B、D正确。3．(2013·沈阳四校联考)如图5所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正

7、确的是(　　)图5A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小电泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．电源的总功率变大解析：选A　闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路中电阻增大，电源输出电流减小，电源路端电压增大，电流表读数变小，电压表读数变大，小电泡L变暗，选项A正确B错误；由于电容器两端电压增大，由C＝Q/U可知，电容器C上电荷量增大，选项C错误；电源的总功率P＝EI变小，选项D错误。4．(2012·重庆检测)如图6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

8、动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)图6A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大解析：选A　当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，电压表读数减小，电流表读数增大，选项A正确B错误；平行金属板之间电压减小，带电质点P所受电场力减小，质点P将向下运动，选项C错误；当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R3中电流减小，