第12章专题6闭合电路的动态分析含有电容器的电路故障分析
知识点目录
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TOC\o1-1\h\u【知识点1】闭合电路的动态分析 1
【知识点2】含电容器的电路 6
【知识点3】直流电路的故障分析 13
学习目标
学习目标
1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题(重难点)。
2.会分析含有电容器的电路问题(重难点)。
3.会结合闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律分析电路故障(难点)
知识点1
知识点1
知识点
知识点
【知识点1】闭合电路的动态分析
1．程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路，按以下步骤分析(如图)：
2．结论法——“串反并同”
“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。
“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
3．极限法
因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使其电阻最大或电阻为零，画等效电路图分析各电学量的变化情况。
典型例题
典型例题
例1：
【例1】（2025?涟水县校级开学）如图是一种呼气酒精测试仪的原理图，恒定，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小。下列说法正确的是
A．通过传感器的电流与酒精浓度无关
B．酒精浓度越大，通过传感器的电流越小
C．醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变小
D．醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变大
【答案】
【分析】根据电路图分析电路的连接方式，判断酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化情况，然后根据欧姆定律判断串联电路中的电流和电压表示数的变化。
【解答】解：、酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测两端的电压，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，酒精气体浓度越大，传感器的电阻越小，电路总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流越大，两端的电压越大，所以电压表的示数越大，故错误，正确。
故选：。
【例2】（2025?文昌校级模拟）二氧化锡传感器的电阻随一氧化碳的浓度的变化规律如图甲所示。将二氧化锡传感器接入如图乙所示的电路中，可以用来检测汽车尾气中一氧化碳的浓度是否超标。电路中电池的内阻很小，可忽略，为理想电压表，为理想电流表，为滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是
A．保持位置不变，当减小时，示数增大，示数减小
B．保持位置不变，当增大时，示数增大，示数减小
C．当不变时，将向上滑动，示数减小，示数减小
D．当不变时，将向下滑动，示数减小，示数增大
【答案】
【分析】保持位置不变，根据的变化判断的变化，分析电路中电流的变化，确定示数和示数的变化；当不变时，根据移动方向判断滑动变阻器接入电路的电阻变化，确定电路中电流的变化，再分析示数的变化。
【解答】解：、保持位置不变，当减小时，二氧化锡传感器的电阻增大，电路中电流减小，则示数减小，示数减小，故错误；
、保持位置不变，当增大时，二氧化锡传感器的电阻减小，电路中电流增大，则示数增大，示数增大，故错误；
、当不变时，二氧化锡传感器的电阻不变。将向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，回路的总电阻增大，电路中电流减小，二氧化锡传感器两端电压减小，电压表读数增大，即示数增大，示数减小，故错误。
、当不变时，二氧化锡传感器的电阻不变。将向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电流表读数增大，二氧化锡传感器两端电压增大，电压表读数减小，即示数减小，示数增大，故正确；
故选：。
【例3】（2025?临朐县校级开学）如图所示电路，电源内阻很小可忽略不计。开关闭合后，在变阻器的滑动端向下滑动的过程中
A．电压表示数减小、电流表示数减小
B．电源的效率增大
C．电阻消耗的功率增大
D．电阻和滑动变阻器消耗的总功率减小
【答案】
【分析】电源内阻很小可忽略不计，路端电压等于电源的电动势，即可判断电压表示数的变化情况。根据变阻器接入电路的阻值变化，判断总电流变化，分析并联部分电压的变化，再判断电流表示数的变化。根据输出功率与总功率之比分析电源效率的变化。根据通过电阻的电流变化分析电阻消耗的功率的变化。根据功率公式得到电阻和滑动变阻器消耗的总功率表达式，再分析其变化情况。
【解答】解：、由于电源内阻很小可忽略不计，则路端电压等于电源的电动势，而电压表测量路端电压，所以电压表示数保持不变；在变阻器的滑动端向下滑动的过程中，变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，则电路的总电流增大