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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
1
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
2 3
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
3
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
1 3
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
3
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
1
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R<r，滑动变阻器的最大阻
1 2 1
值大于r，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A．V、V 的示数增大，A的示数减小
1 2
B．V、V、A的示数均增大
1 2
C．R 两端电压增大
1
D．电容器增加的电荷量为CΔU
2
答案 AD
解析 滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，回路
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料总电阻增大，干路电流减小，内电压减小，则路端电压增大，即V 示数增大，A示数减小，
1
由于U ＝E－I(R ＋r)，则V 示数增大，故A正确，B错误；由于R 两端电压为IR ，根据
2 1 2 1 1
上述，电流减小，则R 两端电压减小，故C错误；根据C＝，解得Q＝CU ，则电容器增加
1 2
的电荷量为ΔQ＝CΔU，故D正确。
2
3. (多选)如图所示，电源电动势E＝1.5 V，内电阻r＝0.5 Ω，滑动变阻器R 的最大电阻R
1 m
＝5.0 Ω，定值电阻R ＝2.0 Ω，C为平行板电容器，其电容为3 μF。将开关S与a接触，则(
2
)
A．当R 的阻值增大时，R 两端的电压减小
1 2
B．当R 接入电路阻值为0.5 Ω时，R 消耗的功率最大
1 1
C．将开关从a接向b，流过R 的电流流向为c→d
3
D．将开关从a接向b，待电路稳定，流过R 的电荷量为9×10－3C
3
答案 AC
解析 增大R 的阻值，电路总电阻增大，干路电流减小，则 R 两端的电压减小，A正确；
1 2
将R 与电源看作等效电源，当R 接入电路的电阻与等效电源的内阻相等时，R 消耗的功率
2 1 1
最大，则有R ＝R ＋r＝2.5 Ω，B错误；开关接a时，电容器左极板带负电，开关接 b时，
1 2
左极板带正电，所以流过R 的电流流向为c→d，C正确；因R 接入的阻值未知，不能求出
3 1
电容器上电压的变化，故不能求出流过R 的电荷量，D错误。
3
4. (2023·四川成都市校联考模拟)如图所示电路，由定值电阻R ，可变电阻R 、R ，理想二
0 1 2
极管，水平平行金属板M、N，电源及开关S组成。闭合开关，电路稳定后，有一带正电荷
的粒子从P点以水平速度v 射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，
0
粒子仍从P点以水平速度v 射入，则关于粒子打在N板上的位置说法正确的是( )
0
A．保持开关S闭合，增大R，粒子打在O点右侧
1
B．保持开关S闭合，减小R，粒子打在O点左侧
2
C．断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧
D．断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧
答案 D
解析 保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R 两端电压为U＝R ，增大R ，U减小，
0 0 1
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料电容器两端的电压减小，因此电容器两极板带电荷量减少，由于上极板带负电，电荷量要减
少时二极管不导通，故电容器上电荷量不变；根据E＝＝＝可知，两极板间电场强度不变，
故粒子仍打在O点，故A错误；保持开关S闭合，减小R ，R 两端电压不变，则电容器两
2 0
端的电压不变，电场强度不变，粒子仍打在O点，故B错误；断开开关S，平行金属板电荷
量不变，根据E＝＝＝可知，M极板稍微上移，E不变，故粒子加速度不变，不影响粒子的
运动，粒子仍打在O点，故C错误；断开开关S，N极板稍微下移，E不变，故粒子加速度
不变，但y增大，t增大，则x增大，粒子打在O点右侧，故D正确。
5. (2023·山东省模拟)在图示电路中，灯L 、L 的电阻分别为R 、R ，滑动变阻器的最大电
1 2 1 2
阻为R，且R＞R，电容器的电容为C。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变，
0 0 2
当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中，以下说法中正确的是( )
A．L 先变暗后变亮，L 一直变亮
1 2
B．L 先变亮后变暗，L 先变暗后变亮
1 2
C．电容器极板所带的电荷量先减小后增大
D．电源的效率先减小后增大
答案 A
解析 当变阻器的滑片P由a向b端移动时，因 R>R ，则灯L 与滑动变阻器的左部分串联
0 2 2
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
1 1 2 2
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
1 3
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
2
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
2 2
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
3
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
1
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
1
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
0
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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