1、專題閉合電路歐姆定律的綜合應用專題閉合電路歐姆定律的綜合應用1會分析閉合電路中含有電容器的問題會分析閉合電路中含有電容器的問題2能區分兩個能區分兩個UI圖象圖象3會分析電路中的故障會分析電路中的故障要點一含有電容器電路的分析與計算要點一含有電容器電路的分析與計算1分析和計算含有電容器的直流電路時，注意把握分析和計算含有電容器的直流電路時，注意把握以下五個方面：以下五個方面：(1)電路穩定時電容器在電路中就相當于一個阻值無電路穩定時電容器在電路中就相當于一個阻值無限大的元件，在電容器處電路看做是斷路，畫等效電路限大的元件，在電容器處電路看做是斷路，畫等效電路時，可以先把它去掉時，可以先把它去掉(

2、2)若要求電容器所帶電荷量時，可在相應的位置補若要求電容器所帶電荷量時，可在相應的位置補上，求出電容器兩端的電壓，根據上，求出電容器兩端的電壓，根據QCU計算計算(3)電路穩定時電容器所在支路上電阻兩端無電壓，電路穩定時電容器所在支路上電阻兩端無電壓，該電阻相當于導線該電阻相當于導線(4)當電容器與電阻并聯后接入電路時，電容器兩端當電容器與電阻并聯后接入電路時，電容器兩端的電壓與并聯電阻兩端的電壓相等的電壓與并聯電阻兩端的電壓相等(5)電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充放電，如果電容器兩端的電壓升高，電容器將充電，反充放電，如果電容器兩端的電

3、壓升高，電容器將充電，反之電容器放電通過與電容器串聯的電阻的電量等于電容之電容器放電通過與電容器串聯的電阻的電量等于電容器帶電量的變化量器帶電量的變化量2含電容器電路問題的分析方法含電容器電路問題的分析方法(1)應用電路的有關規律分析出電容器兩極板間的電應用電路的有關規律分析出電容器兩極板間的電壓及其變化情況壓及其變化情況(2)根據平行板電容器的相關知識進行分析求解根據平行板電容器的相關知識進行分析求解(1)通過電容器這個橋梁可以把電學知識與力學知識通過電容器這個橋梁可以把電學知識與力學知識有機地結合起來有機地結合起來(2)與電源相連的電容器，其極板間電壓不變與電源相連的電容器，其極板間電壓不

4、變(3)與電源斷開的電容器其所帶電量不變與電源斷開的電容器其所帶電量不變(4)當電容器的兩極板間電壓變化時，有當電容器的兩極板間電壓變化時，有QCU.要點二電路故障的分析與判斷要點二電路故障的分析與判斷(1)故障特點故障特點斷路特點：電路中發生斷路，表現為電源電壓不為斷路特點：電路中發生斷路，表現為電源電壓不為零而電流為零，若外電路中無用電器的任意兩點間電壓不零而電流為零，若外電路中無用電器的任意兩點間電壓不為零，則這兩點間有斷點，而這兩點與電源連接部分無斷為零，則這兩點間有斷點，而這兩點與電源連接部分無斷點點短路特點：若外電路中發生短路，表現為有電流通短路特點：若外電路中發生短路，表現為有電

5、流通過電路而電壓為零過電路而電壓為零(2)故障的分析方法故障的分析方法這類題目要從已知條件出發，進行嚴密地推理，找出這類題目要從已知條件出發，進行嚴密地推理，找出故障的原因具體分為兩種方法：故障的原因具體分為兩種方法：儀器檢測法：儀器檢測法：A斷路故障的判斷：用電壓表與電斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯，若有電壓，再逐段與電路并聯，若電壓表指針偏源并聯，若有電壓，再逐段與電路并聯，若電壓表指針偏轉，則該段電路中有斷點轉，則該段電路中有斷點B短路故障的判斷：用電壓短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯，若有電壓，再逐段與電路并聯，若電壓表表與電源并聯，若有電壓，再逐段與電路并聯，若電壓表示數為零，

6、則該電路被短路若電壓表示數不為零，則該示數為零，則該電路被短路若電壓表示數不為零，則該電路沒有被短路或不完全被短路電路沒有被短路或不完全被短路假設法：假設法： 已知電路發生某種故障，尋求故障發生已知電路發生某種故障，尋求故障發生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然后假設某部在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然后假設某部分電路發生故障，運用歐姆定律進行正向推理，推理結果分電路發生故障，運用歐姆定律進行正向推理，推理結果若與題述物理現象不符合，則故障不是發生在這部分電若與題述物理現象不符合，則故障不是發生在這部分電路若推理結果與題述物理現象符合，則故障可能發生在路若推理結果與題述物理現象符

7、合，則故障可能發生在這部分電路用此方法，直到找出發生故障的全部可能為這部分電路用此方法，直到找出發生故障的全部可能為止止如圖所示，線段如圖所示，線段A為某電源的為某電源的UI圖線，線圖線，線段段B為某電阻的為某電阻的UI圖線，當上述電源和電阻組成閉合電圖線，當上述電源和電阻組成閉合電路時，求：路時，求：(1)電源的輸出功率電源的輸出功率P出出多大？多大？(2)電源內部損耗的電功率是多少？電源內部損耗的電功率是多少？(3)電源的效率電源的效率多大？多大？ 題題 型型 1 1兩種兩種U UI I圖線的綜合應用圖線的綜合應用 【答案】【答案】(1)4 W(2)2 W(3)66.7%【方法總結方法總結

8、】電源的電源的UI圖線與電阻的圖線與電阻的UI圖線的物理意義不同，前圖線的物理意義不同，前者是路端電壓與電路電流的函數關系；后者是加在電阻兩者是路端電壓與電路電流的函數關系；后者是加在電阻兩端的電壓與通過的電流的函數關系從圖象中能知道哪些端的電壓與通過的電流的函數關系從圖象中能知道哪些物理量及從兩個圖象能求出哪些物理量是解題的關鍵物理量及從兩個圖象能求出哪些物理量是解題的關鍵(2014南陽一模南陽一模)已知兩電源已知兩電源的電動勢分別為的電動勢分別為E1、E2(E1E2)，內阻分別為，內阻分別為r1、r2.當兩當兩電源分別與阻值為電源分別與阻值為R的電阻連接時，外電路消耗的功率正的電阻連接時，

9、外電路消耗的功率正好相等若電阻值好相等若電阻值R減小一些，再與減小一些，再與E1、E2分別連接時，分別連接時，對應的外電路消耗的功率分別是對應的外電路消耗的功率分別是P1、P2則則()Ar1r2，P1P2Br1r2，P1P2Cr1r2，P1P2Dr1r2，P1P2變式訓練變式訓練 11解析：解析：在同一圖象中做出電源的外特征曲線和電阻的在同一圖象中做出電源的外特征曲線和電阻的伏安特性曲線，如圖所示：伏安特性曲線，如圖所示：電源的外特征曲線斜率的絕對值等于內阻，由圖可知電源的外特征曲線斜率的絕對值等于內阻，由圖可知r1r2，電源的外特征曲線與電阻的，電源的外特征曲線與電阻的UI圖線的交點就表示圖

10、線的交點就表示了電阻的工作電壓和電流，此交點的橫、縱坐標的乘積為了電阻的工作電壓和電流，此交點的橫、縱坐標的乘積為外電路消耗的功率，由圖得知，若將外電路消耗的功率，由圖得知，若將R減少為減少為R，電源的，電源的輸出功率減小，即輸出功率減小，即P1P2.D選項正確選項正確答案：答案：D如圖所示，電源電動勢如圖所示，電源電動勢E10 V，r1 ，電容器電容電容器電容C40 F，電阻，電阻R1R24 ，R35 .接通接通電鍵電鍵S，電路穩定后，求：，電路穩定后，求：(1)理想電壓表理想電壓表V的讀數；的讀數；(2)電容器的帶電量電容器的帶電量題題 型型 2 2 含有電容器的電路問題的分析方法含有電容

11、器的電路問題的分析方法 【分析】【分析】解答本題時應把握以下兩點：解答本題時應把握以下兩點：(1)電容器在電路中可視為斷路電容器在電路中可視為斷路(2)電容器兩極板之間的電壓等于與之并聯電路兩端電容器兩極板之間的電壓等于與之并聯電路兩端的電壓的電壓【解析】【解析】開關合上后，等效電路如圖所示，電壓表開關合上后，等效電路如圖所示，電壓表測測R3兩端的電壓兩端的電壓U3，電容器兩端的電壓為，電容器兩端的電壓為R1兩端的電壓兩端的電壓U1.【答案】【答案】(1)5 V(2)1.6104 C【方法總結方法總結】分析含電容器的直流電路時注意的四點：分析含電容器的直流電路時注意的四點：(1)在直流電路中，

12、電容器在電路中就相當于一個阻在直流電路中，電容器在電路中就相當于一個阻值無限大的元件，一旦電路達到穩定狀態，在電容器處電值無限大的元件，一旦電路達到穩定狀態，在電容器處電路看做是斷路路看做是斷路(2)電路穩定后，由于電容器所在支路無電流通過，電路穩定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓，因此電容器兩極板間的所以在此支路中的電阻上無電壓，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓電壓就等于該支路兩端的電壓(3)當電容器和用電器并聯后接入電路時，電容器兩當電容器和用電器并聯后接入電路時，電容器兩極板間的電壓與其并聯用電器兩端的電壓相等極板間的電壓與其并聯用電器兩端的電

13、壓相等(4)電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充(放放)電如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它并聯的電路放電，可以根據電壓降低，電容器將通過與它并聯的電路放電，可以根據正極板電荷變化情況來判斷電流方向正極板電荷變化情況來判斷電流方向(2014石家莊一模石家莊一模)在如圖所在如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，電源內阻示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，電源內阻不能忽略當閉合開關不能忽略當閉合開關S后，將滑動變阻器的滑片后，將滑動變阻器的滑片P向下向下調節，則

14、下列敘述正確的是調節，則下列敘述正確的是()變式訓練變式訓練 21A電壓表和電流表的示數都增大電壓表和電流表的示數都增大B燈燈L2變暗，電流表的示數減小變暗，電流表的示數減小C燈燈L1變亮，電壓表的示數減小變亮，電壓表的示數減小D電源的效率增大，電容器電源的效率增大，電容器C的帶電量增加的帶電量增加解析：解析：分析電路可知，燈泡分析電路可知，燈泡L2和電容器和電容器C、滑動變阻、滑動變阻器器R并聯，再和燈泡并聯，再和燈泡L1串聯，電流表測量流過滑動變阻器串聯，電流表測量流過滑動變阻器的電流，電壓表測量路端電壓；當滑片的電流，電壓表測量路端電壓；當滑片P向下滑動時，電向下滑動時，電阻變小，總電阻

15、變小，根據歐姆定律可知，干路電流變阻變小，總電阻變小，根據歐姆定律可知，干路電流變大，內電壓變大，路端電壓變小，電壓表示數變小，燈泡大，內電壓變大，路端電壓變小，電壓表示數變小，燈泡L1兩端的電壓變大，則燈泡兩端的電壓變大，則燈泡L1變亮，變亮， 答案：答案：C(2014武漢模擬武漢模擬)小明按如圖甲所示的電路小明按如圖甲所示的電路進行實驗，當開關閉合后，進行實驗，當開關閉合后，V1和和V2的指針位置完全一的指針位置完全一樣，如圖乙所示，造成這一現象的原因是樣，如圖乙所示，造成這一現象的原因是()題題 型型 3 3 電路故障的分析方法電路故障的分析方法 A可能可能L1開路開路B可能可能L2短路

16、短路C可能可能V1和和V2所選量程不相同，所選量程不相同，L1短路短路D可能可能V1和和V2所選量程不相同，電路各處完好所選量程不相同，電路各處完好【解析】【解析】電壓表電壓表V1測量兩個燈泡兩端的電壓，電測量兩個燈泡兩端的電壓，電壓表壓表V2測量燈泡測量燈泡L2兩端電壓，如果兩端電壓，如果L1開路，電壓表開路，電壓表V2沒沒有示數，有示數，A選項錯誤；如果選項錯誤；如果L2短路，電壓表短路，電壓表V2短接，沒有短接，沒有示數，示數，B選項錯誤；如果選項錯誤；如果L1短路，電壓表短路，電壓表V1和和V2示數相示數相同，兩表所選量程相同，同，兩表所選量程相同，C選項錯誤；綜上所述，可能選項錯誤；

17、綜上所述，可能V1和和V2所選量程不相同，電路各處完好，所選量程不相同，電路各處完好，D選項正確選項正確【答案】【答案】D【方法總結方法總結】分析電路故障常用排除法，在明確電路結構的基礎分析電路故障常用排除法，在明確電路結構的基礎上，從分析比較故障前后電路中電流和電壓的變化入手，上，從分析比較故障前后電路中電流和電壓的變化入手，確立故障原因，并對電路中的元件逐一分析，排除不可能確立故障原因，并對電路中的元件逐一分析，排除不可能的情況，尋找故障所在的情況，尋找故障所在高溫超導限流器由超導部件和高溫超導限流器由超導部件和限流電阻并聯組成，如圖所示，超導部分有一個超導臨限流電阻并聯組成，如圖所示，超

18、導部分有一個超導臨界電流界電流IC，當通過限流器的電流，當通過限流器的電流IIC時，將造成超導體時，將造成超導體失超，從超導態失超，從超導態(電阻為零電阻為零)轉變為正常態轉變為正常態(一個純電阻一個純電阻)，以此來限制電力系統的故障電流已知超導部件的正常以此來限制電力系統的故障電流已知超導部件的正常態電阻為態電阻為R13 ，超導臨界電流，超導臨界電流IC1.2 A，限流電阻，限流電阻R26 ，小燈泡，小燈泡L上標有上標有“6 V6 W”的字樣，電源電動的字樣，電源電動勢勢E8 V，內阻，內阻r2 ，原來電路正常工作，現，原來電路正常工作，現L突然發突然發生短路，則生短路，則()變式訓練變式訓練 31解析：解析：小燈泡小燈泡L上標有上標有“6 V6 W”，該燈泡的電阻，該燈泡的電阻RLU2/P62