《物理选修3-1电路的动态分析含容电路故障分析2015》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理选修3-1电路的动态分析含容电路故障分析2015（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电路的动态分析 方法一（程序法）： 基本思路是: “部分”到“整体”再到“部分”， 即从支路电阻值的变化入手，由串、并联规律判断R总的变化， 再由闭合电路欧姆定律判断I总和U端的变化情况， 最后再由部分电路欧姆定律判断各支路物理量的变化情况。 A R1 R2R3 R4 练习 1如图所示的电路中，电源的电动势为E，内 阻为r。当可变电阻的滑片P向b点移动时，电 压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情 况是：（ ） AU1变大，U2变小 BU1变大，U2变大 CU1变小，U2变小 DU1变小，U2变大 A 2.如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a端 滑向b端的过程中，下列表述正确的是（
2、 ） A路端电压变小 B电流表的示数变大 C电源内阻消耗的功率变小 D电路的总电阻变大 A 方法二（并同串反）： 所谓“并同”，即某一电阻的变化规律与跟它并联的电阻中的电流、 电压、电功率的变化规律都相同 所谓“串反”，即某一电阻的变化规律与跟它串联的电阻中的电 流、电压、电功率的变化规律都相反。 A R1 R2R3 R4 方法三（极端法）： 将滑动变阻器的滑片分别滑到两个端点去分析。 B 如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、 电压表都可视为理想电表.在滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端 的过程中(). (A)V表的示数先增大后减小，A表的示数增大 (B)V表的示数先增大后减小，A表的
3、示数减小 (C)V表的示数先减小后增大，A表的示数增大 (D)V表的示数先减小后增大，A表的示数减小 含有电容器的电路的分析 一、稳态含容直流电路 电容器处于稳定状态时，相当于一个阻值无限大的元件，可看 作断路。此时： （1）电容器所在支路无电流，与电容器直接串联的电阻相当于 一根阻值为零的导线。 （2）电容器上的电压就是与电容器并联的那条支路两端的电压。 AR2 R1 C2 C1 C D B U 二、动态含容直流电路 在电路中，当电容器两端的电压稳定时，电容器处于断路状 态，当电容器两端电压增大时，电容器会充电，会形成充电 电流；当电容器两端电压降低时，电容器会放电，会形成放 电电流。 对于
4、这类问题，只要抓住初末两稳定状态电容器极板间的电压 的变化情况，根据 Q=CU 来分析即可 练习： 如图所示，电容器C1=6uF，C2=3uF. 电阻R1=6，R2= 3 ，已知电压U=18V。 当开关S闭合时，A、B两点间的电压为多少？ 当开关S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少？ AR2 R1 C2 C1 C D B U 练习 如图所示，电池内阻忽略。 （1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流； （2）求断开S后流过R1的总电量。 R1R2 C E S 解析 : 开关闭合, R1 、R2串联，电容器并联在R2两 端。 开关断开，稳定后电路中无电流。 电容器通过R1直接与电源连接，两板间电
5、势差等于电源的输出电压。 S断开后，Uc=E=10V,电容器充电，增加的电量由R1流过。 练习：如图所示的电路中，电键S1、S2、S3、 S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器 ，极板间悬浮着一油滴P，欲使P向下运动， 应断开电键( ). (A)S1(B)S2(C)S3(D)S4 C 电路故障的分析 1、电路出现故障有两个原因：（1）短路；（2）断路（包括 导线断路或接触不良、电器损坏等） 2、电路故障的特征： 在闭合电路中： 断路表现为该部分电压几乎等于电源电动势， 而该支路其他部分电压为零；电流表现为整个电路电流为零， 用电流表连接该处后又迅速产生电流。 短路表现为该处电压为零，电流不
6、为零，该处电阻为零。 3、检查电路故障的常用方法： （1）电压表检查法：当电路中接有电源时，可以用电压表测量 各部分电路上的电压，通过对测得的电压进行分析，就可以确 故障。 （2）电流表检查法：当电路中接有电源时，可以用电流表测量 各部分电路上的电流，通过对测得的电流进行分析，就可以确 故障。这两种方法都应注意电表的极性和量程要求。 （3）欧姆表检查法：当电路中断开电源后，可以用欧姆表测量 各部分电路的电阻，通过对测得的电阻进行分析，就可以确 故障。在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源。 （4）试电笔检查法：对于家庭电路，可用试电笔进行检查。 练习：如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2
7、都能发光。 后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏)。电压表的读数增大， 由此可以推断，这故障可能是（ ） A、电阻R1断路 B、电阻R2短路 C、灯L1上两接线柱间短路 D、电阻R2断路 V R2L1 R1 L2 Sr E D (典型例题)如图所示的电路中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 BI变大，U变大 C.I变小，U变大 DI变小，U变小 答案: D 指导：根据电路分析， 当Rs的滑动触点向图中a端移动时， 电阻减小，即整个电路的总电阻R减
8、小， 由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 将减小，由I2= 知将减小，则电流表A的读数将减小，故D 项对 练习 如图所示，电池内阻忽略。 （1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流； （2）求断开S后流过R1的总电量。 R1R2 C E S 解析 : 开关闭合, R1 、R2串联，电容器并联在R2两 端。 开关断开，稳定后电路中无电流。 电容器通过R1直接与电源连接，两板间电势差等于电源的输出电压。 S断开后，Uc=E=10V,电容器充电，增加的电量由R1流过。
