含电容电路问题

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物理含电容器电路习题

物理含电容器电路习题

精心整理含电容器电路经典习题例1:如图所示滑动变阻器R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=6Ω,E =2V ,r =1Ω,C =500μF ,求: (11(2)再合上S 1,稳定后电容上带电量改变多少?(3)若要求再断开S 1时电容C 上电量不变,那么当初R 1应调节为多少?例2:如图,电源电动势为14,不计内阻,R 1=12Ω,R 3=3Ω,R 4=4Ω,R 2为变阻箱,电容C=2×10-10F 当电容器上带电量为4×10-10C ,电阻箱R 2的阻值多大?1、如图所示,E =10V,r =1Ω,R 1=R 3=5Ω,R 2=4Ω,C =100μF 。

当S 断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态。

求: (1)S 闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;(2)S 闭合后流过R 3的总电荷量。

2、电动势为E 、内电阻为r 的电源与粗细均匀的电阻丝相联,组成如图所示的电路。

电阻丝长度为L ,电阻为R ,C 为平行板电容器,其相对面积为S ,两板间的距离为d.在滑动触头向右滑的过程中,电流计中有电流通过,为什么?若电流计允许通过的最大电流为I m ,求P 滑动时,所允许的最大速度是多少?3、如图所示,将一电动势E =1.5V ,内阻r=1.0Ω的电源和粗细均匀的电阻丝相连,电阻比长度L=0.279m ,电阻R=99Ω,电容C=0.2μF ,当滑动触头P 以4×10—3m/s 的速度向右滑动时,下列说法中正确的是()A .电容器C 充电,流过电流计G 的电流方向为a →G →bB .电容器C 放电,流过电流计G 的电流方向为b →G →a C .每秒钟电容器两极板的电压减少量为0.02VD .流过电流计的电流是4×10—3mA4、如图所示,电动势为 、内阻为r 的电源与电阻R 1、R 2、R 3、平行板电容器AB 及电流表组成电路,滑动变阻器R 1处于某位置时,A 、B 间的带电油滴静止不动,当滑动变阻器R1的触头向右滑动时,下列判断正确的是()A .电流表读数增大,油滴向上运动B .电流表读数增大,油滴向下运动C .电流表读数减小,油滴向上运动D .电流表读数减小,油滴向下运动5、如图所示的电路中,电阻R 1=10Ω,R 2=20Ω,R 3=8Ω,电容器电容C=2μF ,电源电动势E=12V ,内阻不计,要使电容器带有4×10-6C 的电量,变阻器R 的阻值应调为() A .8ΩB .16ΩC .20ΩD .40Ω6、如图所示,R 1=R 3=10Ω,R 2=R 4=20Ω,C=300μF ,电源两端电压恒为U =6V ,单刀双掷开关开始时接通触点2,求:(1)当开关S 刚从触点2改接为触点1的瞬时,流过电流表的电流; (2)改接为触点1,并待电路稳定后,电容C 的带电量;R 2R 1SCR 3 Er(3)若开关S 再从触点1改接为触点2,直至电流为零止,通过电阻R 1上的电量.7、在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动势为E ,电容器的电容为C 。

2含电容器的电路分析1

2含电容器的电路分析1

含电容器的电路分析1
在教学中发现,学生对含有电容的直流电路问题,感到很头疼,一遇到计算题,就茫然失措。

分析其原因,是没有很好地理顺解题思路,那麽如何解决这类问题呢?对初学者,具体地说要做到“三能”:
一、能识电路图。

就是要识别电容器在直流电路中的连接形式(包括绘画等效电路图)。

如图1,电容与电阻串联接入电路;如图2,电容与电阻并联接入电路。

二、能牢记电容器的特点。

在直流电路中,电容器所起的作用相当于电键断开时的情况,即电容器起隔直流作用。

这样与电容器相连的那局部电阻不过作无电阻的导线处理,以方便于求电容器两极板间电势差。

三、能确定电容器两极板电势差。

只要能确定电容器每一极板对同一参考点(如电源负极)的电势高低,就能顺利确定两极板间电势差。

例1.如图3所示,当电键断开和闭合时,电容器C1电量变化______库仑。

例2.如图6所示,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,UAB=12V,C1=3μF,C2=1μF,则他们带电量分别为____C和____C。

例3.如图8所示,已知电源电动势为ε=12V,内电阻为r=1Ω,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,C1=4μF,C2=1μF,则C1带电量为____C,C2带电量为____C。

高三物理含容电路试题答案及解析

高三物理含容电路试题答案及解析

高三物理含容电路试题答案及解析1.如图电路中,电源电动势为E、内阻为r,R为定值电阻,电容器的电容为C,R为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。

闭合开关S后,将照射光强度增强,电压表示数的变化量为△U,电流表示数的变化量为△I,,则在此过程中A.△U和△I的比值增大B.电压表示数U和电流表示数I比值不变C.电阻R两端电压增大,增加量为△UD.电容器的带电量减小,减小量为C△U【答案】D【解析】分析电路可知,闭合开关S后,将照射光强度增强,光敏电阻的阻值减小,电路中电流增大,电压表示数即光敏电阻或电容器两端电压为减小,电路中的电压、电流是状态量,故△U和△I的比值无意义,A错;电压表示数U和电流表示数I比值等于R的电阻,会减小,B错;电阻R两端电压为,增加量为△IR不等于△U,C错;电容器电荷量决定于其电压和电容,D正确。

【考点】电容器的电容、闭合电路欧姆定律2.如图所示电路中,电源电动势E=10v,内电阻不计,电阻R1=14Ω,R2=6.0Ω,R3=2.0Ω,R4=8.0Ω,R5=10Ω,电容器的电容C=2μF,求:(1)电容器所带的电荷量。

并说明电容器哪个极板带正电.(2)若R2突然断路,将有多少电荷量通过R5?【答案】(1),下极板带正电;(2)【解析】(1)由图可知:得同理可得:令d点的电势为零电势,即则有:且可知: b点电势高,下极板带正电(2)R2断路后:此时下极板带负电,则流过R5电荷量为:【考点】3.如图,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大【答案】A【解析】由图可知,与滑动变阻器串联后与并联后,再由串连接在电源两端;电容器与并联;AB、当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大;路端电压减小,同时两端的电压也增大;故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大;因并联部分电压减小,而中电压增大,故电压表示数减小;A正确C、因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动;错误D、因两端的电压减小,由可知,上消耗的功率减小;错误故选A【考点】电路的动态分析点评:动态问题分析思路总体来说是按照先部分后整体再部分的顺序,要充分利用电路中不变部分的电阻不变的特点,间接地讨论电路变化部分.还要注意电源是有内阻的。

(完整)含容电路分析

(完整)含容电路分析

C R b a A B U C 1 C 2K R 1 R 2 含电容器电路的分析处理含电容器电路的一般规律:1、电容器相当于断路,分析电路结构时可从电路中删去.2、电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端的电压.3、与电容器串联支路中的电阻可去掉。

4、当电路发生变化时,电容器两极板间的电压发生变化,其所带电量也将发生相应的变化,即电容器会发生充、放电现象。

1、如图所示,是一个电容器、电池和电阻组成的电路,在将平行板电容器两极板距离增大的过程中 A 。

电阻R 中没有电流B.电容器的电容变小C.电阻R 中有从a 流向b 的电流D.电阻R 中有从b 流向a 的电流2、图中E=10伏,R1=4欧,R2=6欧,C=30微法,电池内阻可忽略.(1)闭合开关K,求稳定后通过R1的电流。

(2)然后将开关K 断开,求这以后流过R1的总电量。

3、在如图所示的电路中,电容器的上极板带正电.为了使该极板仍带正电且电量增大,下列办法中可采用的是A 、增大R1,其他电阻不变B 、增大R2,其他电阻不变C 、增大R3,其他电阻不变D 、增大R4,其他电阻不变4、如图, 问: (1)当开关K 断开时,A 、B 两点的电压U AB 是多少? (2)当K 闭合后,电容器C 1的带电量变化了多少?—,18,3,6,3,62121V U R R F C F C =Ω=Ω===μμ5、电容器C1、C2和可变电阻器R1、R2以及电源E连接成如图所示的电路。

当R1的滑动触头在图示位置时,C1、C2的电量相等。

要使C1的电量大于C2的电量,应A、增大R2B、减小R2C、将R1的滑动触头向A端移动D、将R1的滑动触头向B端移动。

含电容器的直流电路问题

含电容器的直流电路问题

含电容器的直流电路问题电容器是一个储能元件,在直流电路中,电容器在充、放电时会形成充、放电电流。

当电路稳定后,电容器相当于一个电阻无穷大的元件,与电容器串联的电路处于断路状态。

求解含电容器的直流电路问题的基本方法是:(1)确定电容器和哪个电阻关联,该电阻两端电压即为电容器两端电压。

(2)当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时,此电路两端电压即为电容器两端电压。

(3)对于较复杂电路,需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容器两端的电压。

例1 如图1所示电路中,E=10V,,电池内阻不计,。

先闭合开关S,待电路稳定后再断开S,求断开S后通过电阻的电量。

图1解析:S闭合时,两端的电压为处于短路状态。

上增加的电量为:S断开时,电路中无电流,故。

电容器C2,电容器C上增加的电量为:1,故通过R的电量为:。

1例2 在如图2所示的电路中,电源的内电阻不可忽视。

开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P。

问断开哪一个开关后P会向下运动?图2解析:断开不影响电容器两极板间的电场。

断开时电容器两极板间电压升至电源电动势,板间场强增大,油滴上浮。

断开时,电容器放电,板间场强减小,P所受电场力小于重力,油滴向下运动。

例3 如图3所示,电源电动势,内阻,,,电容。

当电键S由与a接触到与b接触的过程中,通过电阻的电量是多少?图3解析:S接a时,电容与R1并联,电容电压:,此时电容器带电量为。

S接b时,电容与R2并联,电容电压:,此时电容器带电量为。

两次电容器的极发生了变化,故通过的电量为。

微专题65 含电容器电路分析问题-2025版高中物理微专题

微专题65  含电容器电路分析问题-2025版高中物理微专题

微专题65含电容器电路分析问题【核心考点提示】1.电路的简化:不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上.2.处理方法:电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作用,与电容器串联的电阻视为等势体.电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.3.电容器所带电荷量的变化的计算:(1)如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差;(2)如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和.分析和计算含有电容器的直流电路时,关键是准确判断和求出电容器两端的电压,其具体方法是:(1)确定电容器和哪个电阻并联,该电阻两端电压即为电容器两端电压.(2)当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时,此电路两端电压即为电容器两端电压.(3)当电容器与电源直接相连,则电容器两极板间电压即等于电源电动势.【微专题训练】(2016·全国卷Ⅱ,17)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路。

开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2。

Q 1与Q 2的比值为()A.25B.12C.35D.23【解析】S 断开时等效电路如图甲所示。

图甲电容器两端电压为U 1=E R +23R ×23R ×12=15E ;S 闭合时等效电路如图乙所示。

图乙电容器两端电压为U 2=E R +12R ×12R =13E ,由Q =CU 得Q 1Q 2=U 1U 2=35,故选项C 正确。

【答案】C【变式】(多选)如图所示,C 1=6μF ,C 2=3μF ,R 1=3Ω,R 2=6Ω,电源电动势E =18V ,内阻不计,下列说法正确的是()A .开关S 断开时,a 、b 两点电势相等B .开关S 闭合后,a 、b 两点间的电流是2AC .开关S 断开时C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大D .不论开关S 断开还是闭合,C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大【解析】S 断开时外电路处于断路状态,两电阻中均无电流通过,电阻两端电势相等,由题图知a 点电势与电源负极电势相等,而b 点电势与电源正极电势相等,A 错误.S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势,而C 1>C 2,由Q =CU 知此时Q 1>Q 2.当S 闭合时,稳定状态下C 1与R 1并联,C 2与R 2并联,电路中电流I =E R 1+R 2=2A ,此时两电阻两端电压分别为U 1=IR 1=6V 、U 2=IR 2=12V ,则此时两电容器所带的电荷量分别为Q 1′=C 1U 1=3.6×10-5C 、Q 2′=C 2U 2=3.6×10-5C ,对电容器C 1来说,S 闭合后其两端电压减小,所带的电荷量也减小,故B 、C 正确,D 错误.【答案】BC【巩固习题】1.(2014·天津·2)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S【解析】增大R1的阻值,稳定后电容器两板间的电压升高,带电油滴所受电场力增大,将向上运动,A错误.电路稳定后,电容器相当于断路,无电流通过电阻R2,故R2两端无电压,所以,增大R2的阻值,电容器两板间的电压不变,带电油滴仍处于静止状态,B正确.增大两板间的距离,两板间的电压不变,电场强度减小,带电油滴所受电场力减小,将向下运动,C错误.断开电键S后,两板间的电势差为0,带电油滴只受重力作用,将向下运动,D错误.【答案】B2.如图所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1、R3为定值电阻,R2为滑动变阻器,C 为平行板电容器,开关S闭合后,电容器两板正中央有一个带电液滴恰好静止.电流表和电压表都可以视为理想电表.当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中,下述说法中正确的是()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电容器C所带电荷量增加,液滴向上加速运动D.电容器C所带电荷量减小,液滴向下加速运动【解析】当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中,接入电路的电阻减小,R2与R3并联的电阻减小,总电阻减小,则总电流增大,R1两端电压增大,则电压表示数变大;R2与R3并联的电压减小,通过R3电流减小,则电流表示数变大,故A、B错误;R2与R3并联的电压减小,电容器板间的电压减小,板间场强减小,液滴所受的电场力减小,则液滴将向下加速运动,故C错误,D正确.【答案】D3.在如图所示的电路中,R 1=11Ω,r =1Ω,R 2=R 3=6Ω,当开关S 闭合且电路稳定时,电容器C 带电荷量为Q 1;当开关S 断开且电路稳定时,电容器C 带电荷量为Q 2,则()A .Q 1∶Q 2=1∶3B .Q 1∶Q 2=3∶1C .Q 1∶Q 2=1∶5D .Q 1∶Q 2=5∶1【解析】当开关S 闭合时,电容器两端电压等于R 2两端的电压,U 2=ER 2R 1+R 2+r =E 3,Q 1=E 3C ;当开关S 断开时,电容器两端电压等于电源电动势,U =E ,Q 2=EC ,所以Q 1∶Q 2=1∶3,选项A 正确.【答案】A4.如图所示,E 为内阻不计的电源,MN 为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C 为电容器。

含电容的电路分析

含电容的电路分析

含电容的电路分析
含容电路分析计算
电容器是一个储存电能的元件.在直流电路中,当电容器充放电时,电路里有充放电电流,一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件,在电容器处电路看作是断路,简化电路时可去掉它。

简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上。

分析和计算含有电容器的直流电路时,需注意以下几点:
(1)电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过.所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.
(2)当电容器和用电器并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联用电器两端的电压相等.
(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,电容器将通过与它并联的电路放电.电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。

2025高考物理 含电容的直流电路分析

2025高考物理 含电容的直流电路分析

2025高考物理含电容的直流电路分析一、单选题1.如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略.平行板电容器C的极板水平放置.闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S2.如图所示,M、N是两块水平放置的平行金属板,R0为定值电阻,R1、R2为可变电阻,开关S闭合.质量为m的带正电的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间,沿曲线打在N 板上的O点,若经下列调整后,微粒仍从P点以水平速度v0射入,则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是A.保持开关S闭合,增大R1,微粒打在O点左侧B.保持开关S闭合,增大R2,微粒打在O点左侧C.断开开关S,M极板稍微上移,微粒打在O点右侧D.断开开关S,M极板稍微下移,微粒打在O点右侧3.如图所示,电源电动势E=7V、内阻r=2Ω,电阻R=R1=R2=5Ω,R3=10Ω,电流表为理想电表,电容器的电容C=6μF,闭合开关S,电路稳定后,下列说法正确的是()A .电流表示数为0.67AB .R 3两端的电压为5VC .电容器所带的电量为3×10-5CD .若S 断开通过R 2的电荷量为6C 7.510-⨯4.如图所示电路中,直流电源内阻0r ≠,1R 、2R 为定值电阻,滑动变阻器最大阻值为3R ,123r R R R <=<。

开关K 闭合且电路稳定后,滑动变阻器的滑片P 缓慢从b 向a 滑动过程中( )A .电流表示数变小B .电源的效率减小C .滑动变阻器消耗的功率一直增大D .通过2R 的电流方向为从c 到d 5.图(a )所示的电路中,K 与L 间接一智能电源,用以控制电容器C 两端的电压U C 。

如果U C 随时间t 的变化如图(b )所示,则下列描述电阻R 两端电压U R 随时间t 变化的图像中,正确的是( )A .B .C .D .二、多选题6.如图,电源电动势9V E =,内阻不计,定值电阻14ΩR =,28ΩR =,312ΩR =。

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如何求解含电容电路问题
陕西吴起高级中学717600 赵筱岗
摘要:电容器有隔直流的作用,同时是联系恒定电流、电场、磁场、电磁感应现象的纽带和桥梁。

关键词:电容恒定电流充电放电电压
在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充、放电电流,一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无穷大的元件,在电容器处电路可看作是断路,简化电路时可去掉它,简化后若要求电容器所带电量时,可接在相应的位置上,分析和计算含有电容器的直流电路时,需注意以下几点:
1、电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降。

因此,电容器两极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。

下面举几个例子加以说明:
例1 如图1所示,已知电源电动势V E 12=,内电阻
Ω=1r ,F C F C R R R μμ1,4,5,2,321321==Ω=Ω=Ω=,求
(1) 电键S 闭合后,21,C C 所带电量?
(2) 电键S 断开后通过
解析:电流稳定后,21C C 和都相当于断路,去掉21C C 和,根据欧姆定律和电容定义式得C Q C 5106.11-⨯=,C Q C 5100.12-⨯=,
开关S 断开后则电容器都相当于电源向闭合回路放电,电容器的电量都通过各自的回路,回路1中通过2R 的电量
C Q Q C 51106.11-⨯==,回路2中C Q Q C 52100.12-⨯==,则电源断
开后,通过2R 的电量为。

例2 如图2所示的电路中,电源的电动势V E 0.3=,内阻Ω=0.1r ,电阻Ω=101R ,Ω=102R ,Ω=303R ,Ω=354R ,
C C Q Q Q 521106.2-⨯=+=
求接通S 后流过4R 的总电量?
解析:由电阻的串并联公式得闭合回路的总电阻为
r R R R R R R R ++++3
21321)(=总 由欧姆定律得通过电源的电流为 总R E I =
电源的路端电压 Ir E U -=
电阻3R 两端的电压 U R R R U 3
23/+= 通过的总电量就是电容器的电量 /CU Q =
由以上各式并代入数据解得C Q 4100.2-⨯=
当电键S 未连通时,虽然有电流通过321R R R 和、,但没有电流通过4R 。

由于电容器原来不带电,电容器两极间也无电压,接通电键S ,电容器将被充电,充电电流流过4R ,随着电容器极板上电量的增大,电容器两极间的电压也增大,通过4R 的充电电流减小,当电容器两极间的电压等于3R 两端的电压时,电容器充电完毕,4R 中的电流消失,这时电容器所带的电量就是流过4R 的总电量,它由电容器两极板间的电压决定,而电容器两极板间的电
压就是3R 两端的电压,只要求出3R 两端的电压,电容器的电量便可求得。

当电容器充电完毕后,即使电键S 是闭合的,电阻4R 中也无电流,这时2R 和3R 串联,再与1R 并联然后与电源的内阻r 串联,成为闭合电路的总电阻,问题迎刃而解。

通过以上两例的分析,应要求学生在平时的学习中要注重分析,综合和比较,如果只是注重掌握孤立的知识点,没有去理解各知识点之间可能存在的联系,在面对实际问题时就有可能迷惑,而这些工作都应该在复习过程中进行,许多学生把复习理解成就是做习题。

因此,缺乏分析,综合和比较的习惯和能力,在以后的教学中应引起足够的重视。

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