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微专题 72 电路故障分析及含容电路
1.闭合电路:若电压表无示数,则与电压表并联元件短路或电压表以外电路有断路,即
“内短”或“外断”。若电压表示数接近电源电动势,说明与电压表并联元件断路,电压表
直接接在了电源两端。2.含容电路:电路稳定时电容器所在支路为开路,电路稳定前电容器
所在支路有电流流过。
1. (2024·河北邢台市内丘中学期中)如图所示,a、b两端电压恒为10 V,定值电阻R =4
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Ω、R =12 Ω、R =12 Ω,电容器的电容C=30 μF。闭合开关S,电路稳定后,下列说法正
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确的是( )
A.电路的总电阻为8 Ω
B.电容器两端的电压为6 V
C.通过R 的电流为1 A
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D.电容器所带的电荷量为1.8×10-5C
答案 B
解析 电路的总电阻为R=R+=10 Ω,故A错误;电路的总电流为I==1 A,通过R 的电
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流为I′=I=0.5 A,电容器两端的电压为U=I′R =6 V,故B正确,C错误;电容器所带
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的电荷量为Q=CU=30×10-6×6 C=1.8×10-4 C,故D错误。
2.(多选)(2023·贵州黔东南校考模拟)如图,电源电动势为E、内阻为r,R 为定值电阻,电
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容器的电容为C,现将滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动,电压表示数变化量的绝
对值分别为ΔU 、ΔU ,电流表示数变化量的绝对值为ΔI,已知RR ,则灯L 与滑动变阻器的左部分串联
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的总电阻先大于后小于右部分的电阻,电路总电阻先增大后减小,所以总电流先减小后增大,
所以通过灯L 的电流先减小后增大,故L 先变暗后变亮,而通过L 的电流一直变大,L 不
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断变亮,所以A正确,B错误;电容器C上的电压U =E-I(r+R ),总电流先减小后增大,
C L1
所以电容器C上的电压先增大后减小,则电容器极板所带的电荷量先增大后减小,所以 C
错误;电源的效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%,因为总电流先减小
后增大,所以电源的效率先增大后减小,则D错误。
6. (多选)(2023·江西鹰潭市三模)如图所示的电路中,E为电源,其内电阻为r,V为理想电
压表,L为阻值恒为2r的小灯泡,定值电阻R 的阻值恒为r,R 为半导体材料制成的光敏电
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阻(光照越强阻值越小),电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电路稳定后,电容器中
心P点有一带电油滴处于静止状态,电源负极接地,则下列说法正确的是( )
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料A.若将R 的滑片上移,则电压表的示数变小
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B.若突然将电容器上极板上移,则油滴在P点电势能增加
C.若光照变强,则油滴会向上运动
D.若光照变强,则AB间电路的功率变大
答案 BD
解析 由于电路稳定时,R 相当于导线,所以将R 的滑片上移时,电压表的示数不变,故
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A错误; 若突然将电容器上极板上移,电容器板间电压不变,板间电场强度减小,由 U=
Ed知,P点与下极板间的电势差减小,而下极板的电势为零,所以 P点电势降低,由于油
滴带负电,所以油滴在P点电势能增加,故B正确;若光照变强,光敏电阻 R 减小,干路
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电流变大,电容器两端电压为U=E-I(r+R),I变大,则U变小,即电容器两板间的电压
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变小,电场强度变小,油滴所受的静电力变小,因此油滴P要向下运动,故C错误; 根据
当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,将R 看成电源的内阻,由于等效电源的外电
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阻大于内电阻,外电阻变小,所以等效电源的输出功率变大,即AB间电路的功率变大,故
D正确。
7. (多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S,电路正常工作,过了一会儿,
电流表A的示数变为零。若电路中故障发生在灯L、电阻R上,用一根导线来查实电路故障,
则下列判断正确的是( )
A.将导线并联在R两端,电流表无示数,一定是L断路
B.将导线并联在L两端,电流表无示数,一定是R断路
C.将导线并联在R两端,电流表有示数,一定是R断路
D.将导线并联在L两端,电流表有示数,一定是L断路
答案 CD
解析 电流表无示数,可能是L、R分别断路或者两者都断路了,只有把导线并联在 L两端,
电流表有示数,才能肯定是L断路,也只有把导线并联在R两端,电流表有示数,才能肯
定是R断路了,所以A、B错误,C、D正确。
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料8. 如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,C为电容器(能承受的电压足够大)的电容,R
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是阻值为10r的定值电阻,V为理想电压表,R为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),
L为灯泡。闭合开关S,减弱光敏电阻R的光照强度,下列说法正确的是( )
A.灯泡的亮度变小
B.电压表的示数变小
C.光敏电阻R的功率一定减小
D.若电压表示数变化量为ΔU,则电容器的带电荷量减小10CΔU
答案 D
解析 减弱光敏电阻R的光照强度,则光敏电阻阻值增大,则总电阻增大,干路电流减小,
内电压和定值电阻分得的电压减小,灯泡两端电压增大,灯泡亮度变大,故 A错误;干路
电流减小,则内电压减小,路端电压增大,电压表示数变大,故B错误;除光敏电阻外,
其他电阻均看作电源内阻,当光敏电阻与等效电源的内阻等大时,电源输出功率最大,光敏
电阻功率最大,但不知道初始灯泡和光敏电阻的阻值,无法判断光敏电阻阻值增大时其功率
的变化情况,故C错误;若电压表示数变化量为ΔU,则内电压变化量大小也为ΔU,干路
电流变化量大小为ΔI=,定值电阻电压变化大小为ΔU′=10rΔI=10ΔU,电容器的带电荷
量减小ΔQ=CΔU′=10CΔU,故D正确。
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