人教版高中物理必修第三册第十二章素养提升课(五)电路故障、含容电路分析及电阻表的原理课件+学案（两份打包）

素养提升课(五)　电路故障、含容电路分析及电阻表的原理 1．掌握电路故障分析的方法，会判断电路故障。 2．会分析含电容器的有关电路，并会进行有关计算。 3．理解多用电表电阻挡的工作原理，并会进行有关计算。 　电路故障分析与判断 1．故障特点 (1)断路特点：表现为两端电压不为零而电流为零。 (2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为电路中电流不为零但用电器或电阻两端电压为零。 2．检查方法 电压表 检测 电路中接有电源，开关闭合，如果两点间电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路 电流表 检测 电路中接有电源，开关闭合，用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障情况和位置。在使用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程 电阻表 检测 电路中切断电源的前提下，某两点间测量值很大时，表示其间存在断路；当测量值很小或为零时，表示其间存在短路 假设法 将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理 【典例1】　如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是(　　) A．R1短路 B．R2断路 C．R2短路 D．R3短路 D　[A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B错误；因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的。观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，选项A、C错误，D正确。] [针对训练] 1．如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab＝6 V，Uad＝0，Ucd＝6 V，由此可断定(　　) A．L1和L2的灯丝都烧断了 B．L1的灯丝烧断了 C．L2的灯丝烧断了 D．变阻器R断路 C　[由Uab＝6 V可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，且在a、b之间。由Ucd＝6 V可知，灯泡L1与变阻器R是通的，断路故障出现在c、d之间，故灯L2断路。所以选项C正确。] 2．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表、电流表均有示数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路中可能出现的故障是(　　) A．R1断路 B．R2断路 C．R1短路 D．R3短路 B　[若R1断路，电流表读数为零，A错误；若R2断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，则电压表读数变大；R3的分压增大，则电流表的读数变大，B正确；若R1短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，电流表的读数变大，C错误；若R3短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，D错误。] 　含电容器电路的分析与计算 1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，此支路相当于断路，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。 2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等。 3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。 4．根据公式Q＝CU或ΔQ＝CΔU，求电荷量及其变化量。 【典例2】　如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF。 (1)求S闭合后，电路稳定时通过R1的电流； (2)S原来闭合，现将其断开至电路稳定，求这个过程中流过R1的总电荷量。 [解析]　(1)S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联，I ... ...