專(zhuān)題強(qiáng)化閉合電路的動(dòng)態(tài)分析含有電容器的電路故障分析[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.會(huì)應(yīng)用閉合電路的歐姆定律分析閉合電路的動(dòng)態(tài)問(wèn)題(重難點(diǎn))。2.會(huì)分析含有電容器的電路問(wèn)題(重難點(diǎn))。3.會(huì)結(jié)合閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律分析電路故障(難點(diǎn))。一、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析(1)如圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，以下物理量將如何變化？(均選填“增大”或“減小”)①回路中的電流I________；②R0兩端電壓U0＝IR0________，內(nèi)電壓U內(nèi)＝Ir________；③路端電壓U外＝E－U內(nèi)________，R1兩端的電壓U1＝E－I(r＋R0)________。(2)如圖乙所示，若將R1并聯(lián)一定值電阻R2，其他條件不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，R1與R2的并聯(lián)阻值R并________，電流表示數(shù)________，R2所在支路的電流表示數(shù)________，通過(guò)R1的電流________，示數(shù)______，示數(shù)______。閉合電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析方法1．程序法：遵循“局部—整體—局部”的思路，按以下步驟分析(如圖)：2．結(jié)論法——“串反并同”“串反”：是指某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大。“并同”：是指某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。注意：此方法適用條件為電源內(nèi)阻不為零。3．極限法因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，使其電阻最大或電阻為零，畫(huà)等效電路圖分析各電學(xué)量的變化情況。例1(多選)在如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)的變化量分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列說(shuō)法正確的是()A.eq\f(U1,I)不變，eq\f(ΔU1,ΔI)不變 B.eq\f(U2,I)變大，eq\f(ΔU2,ΔI)變大C.eq\f(U2,I)變大，eq\f(ΔU2,ΔI)不變 D.eq\f(U3,I)不變，eq\f(ΔU3,ΔI)不變通過(guò)U－I圖像辨析動(dòng)態(tài)電路eq\f(U,I)和eq\f(ΔU,ΔI)對(duì)于U－I圖線(xiàn)，eq\f(U,I)為圖像上任意一點(diǎn)的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的比值，eq\f(ΔU,ΔI)為直線(xiàn)的斜率。1．如圖甲所示，對(duì)于定值電阻R0，U＝IR0，U－I圖線(xiàn)為過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，eq\f(U,I)＝eq\f(ΔU,ΔI)＝R02．如圖乙所示，電源的U－I圖線(xiàn)為傾斜的直線(xiàn)，U＝E－Ir，eq\f(U,I)＝R外，|eq\f(ΔU,ΔI)|＝r3．如圖丙所示，可變電阻R的U－I圖線(xiàn)為傾斜的直線(xiàn)，U＝E－I(r＋R0)，eq\f(U,I)＝R，|eq\f(ΔU,ΔI)|＝r＋R0二、含電容器的電路如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器電容為C，兩極板水平放置。(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，有電流通過(guò)R1或R2嗎？若有，電流方向如何？(2)電路達(dá)到穩(wěn)定后，有電流通過(guò)R1或R2嗎？此時(shí)電容器兩端的電壓為多少？帶電荷量為多少？(3)電路穩(wěn)定后逐漸減小R1，在此過(guò)程中，有電流通過(guò)R2嗎？若有，電流方向如何？(4)電路穩(wěn)定后再逐漸減小R2，在此過(guò)程中，有電流通過(guò)R2嗎？若有，電流方向如何？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路中有充、放電電流。如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電。充電時(shí)電容器相當(dāng)于用電器，電流從正極進(jìn)，放電時(shí)電容器相當(dāng)于電源，電流從正極出。2．電路穩(wěn)定后，電容器處電路可看成是斷路，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，所以在此支路中的電阻上無(wú)電壓降低，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓。例2如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻不計(jì)，電阻R1＝2Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，電容器電容C＝4μF，下列說(shuō)法正確的是()A．S斷開(kāi)時(shí)電容器的電壓為2VB．S斷開(kāi)時(shí)電容器a極板帶負(fù)電C．S閉合，電路穩(wěn)定后，電容器b極板帶負(fù)電D．S閉合，電路穩(wěn)定后，電容器所帶電荷量為8×10－6C1．電容器的充、放電過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)對(duì)電路的分析與計(jì)算得出電容器兩極板的電勢(shì)，電勢(shì)高的極板帶正電。2．如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)所連導(dǎo)線(xiàn)的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之差；如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過(guò)所連導(dǎo)線(xiàn)的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。三、直流電路的故障分析1．常見(jiàn)故障：斷路、短路2．常用方法：假設(shè)法假設(shè)某電阻發(fā)生斷路(或短路)，根據(jù)閉合電路動(dòng)態(tài)分析方法判斷實(shí)際現(xiàn)象與題中情景是