4．豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛一個帶正電的小球，將平行金屬板按如圖的電路圖連接，絕緣線與左極板的夾角為θ，當(dāng)滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I₁，夾角為θ₁，當(dāng)滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)I₂夾角為θ₂，則(　　　 )

A．θ₁<θ₂ ,I₁< I₂

B．θ₁>θ₂ ,I₁> I₂　

C．θ₁=θ₂ ,I₁= I₂

D．θ₁<θ₂ ,I₁= I₂

3．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中.用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖示方式連接電路,電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零.閉合開關(guān)后：

(1)若電壓表的示數(shù)為2 V,電流表的的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為_________;

(2)若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3 A,小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為_________;

(3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為____________.

2．(06廣州市統(tǒng)考卷)如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為r，外電路接有定值電阻R₁和滑動變阻器R，合上開關(guān)K，當(dāng)滑動變阻器的滑動頭P從R的最左端移到最右端的過程中　 (　　 )

A．電壓表讀數(shù)一定變大

B．電壓表讀數(shù)一定變小　

C．R₁消耗的功率一定變小

D．R消耗的功率一定變小

1．(07丹陽)如圖所示的電路中，電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻，電阻，，電容器的電容C=3.6μF，二極管D具有單向?qū)щ娦�，開始時，開關(guān)S₁閉合，S₂斷開．(1)合上S₂，待電路穩(wěn)定以后，求電容器C上電量變化了多少？(2)合上S₂，待電路穩(wěn)定以后再斷開S₁，求斷開S₁后流過的電量是多少？

2．電表的改裝在教材中只限于改裝成電流表、電壓表和歐姆表等，本題卻要求將電壓表改裝成加速度表，該題的出現(xiàn)提示我們，在平常的學(xué)習(xí)中要重視原理，真正理解概念和規(guī)律的內(nèi)涵。

1．此題為力學(xué)電學(xué)綜合題，解題關(guān)鍵是電壓表讀數(shù)為CD兩端的電壓再由U_AB與U_CD的關(guān)系和受力分析求解。

3．故障分析方法

(1)儀器檢測法：①斷點故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路有斷點。②短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，則該電路短路。

(2)假設(shè)法：已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運用有關(guān)規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)，結(jié)果若與題設(shè)現(xiàn)象不符合，則此段無故障，否則可能發(fā)生在這部分電路，照此下去找到故障。

(3)排除法：在明確電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從分析比較故障前后電路中電流、電壓的變化人手，確立故障原因并對電路中元件逐一分析，排除不可能的情況，尋找故障所在。故障前后電路的兩種狀態(tài)，可根據(jù)不同狀態(tài)物理量間的關(guān)系來求解有關(guān)量。

[應(yīng)用3]如圖所示的電路中，電源電動勢為6V，當(dāng)開關(guān)S接通后，燈泡L₁和L₂都不亮，用電壓表測得各部分電壓是U_ab＝6V，U_ad＝0，U_dc＝6V，由此可判定(　　 )

A．L₁和L₂的燈絲都燒斷了　 B．L₁的燈絲燒斷了

C．L₂的燈絲燒斷了　　　　 D．變阻器R斷路

導(dǎo)示: 由題目給出的條件可知，電路中有的地方有電壓，說明電源是有電壓的。由U_ab＝6V和U_ad＝0可知外電路上bcd段有斷點；由U_dc＝6V可知外電路上cL₂d段有斷點，即L₂燒斷，而且除L₂外，L₁和變阻器R都沒有與L₂同時斷開，否則也不存在U_dc＝6 V。在這種情況下，U_ad＝0是情理之中的。故而C選項正確。

類型一電路與力學(xué)綜合問題分析

[例1]如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運動列車的加速度。m是一個金屬球，它系在金屬絲下端，金屬絲的上端懸掛在O點，AB是一根長為L的電阻絲，其阻值為R₀金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計，電阻絲的中點C焊接一根導(dǎo)線。從O點也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接一個電壓表V(金屬絲和導(dǎo)線電阻不計)；圖中虛線OC與AB垂直，且OC＝h，電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中使AB沿著前進(jìn)的方向，列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。(1)當(dāng)列車向右勻加速運動時，試寫出加速度a與電壓表U的對應(yīng)關(guān)系?以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速計。(2)用此裝置測得的最大加速度是多少?(3)為什么C點設(shè)置在電阻絲AB的中間?對電壓表的選擇有什么特殊要求?

導(dǎo)示: (1)設(shè)列車加速度為a時懸掛小球的金屬絲偏離豎直方向θ角，這時小球受到的合外力F＝mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律F＝ma得這時的加速度表達(dá)式為a＝gtanθ。因為tanθ＝DC/h將此式代入上式得a＝gDC/h ，就是觸點D的位移跟加速度的關(guān)系式。

2．故障特點

(1)斷路的特點：電源的電壓不為零而電流強度為零，若外電路中任意兩點間電壓不為零，則這兩點間有斷點。

(2)短路的特點：有電流通過電路而電壓為零。

1．故障電路的工作狀態(tài)　

(1)斷路狀態(tài)：外電阻R→∞時，I＝0，U_外＝E，P_總＝P_出＝P_損＝0

(2)短路狀態(tài)：外電阻R＝0時，I_短＝E/r，U_外＝0，P_總＝I_短E=E²/r，P_出＝0，P_損＝P_總

3．電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充(放)電。如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它并聯(lián)的電路放電。

[應(yīng)用2](03全國江蘇)在如圖所示的電路中，電源的電動勢E＝3.0 V，內(nèi)阻r＝1.0Ω；電阻R₁＝10Ω，R₂＝10Ω，R₃＝30Ω．R₄＝35Ω；電容器的電容C＝100μF。電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R₄的總電荷量。

導(dǎo)示: 電路穩(wěn)定時，直流電路中的電容器可視為開路，所以K接通電路穩(wěn)定后，電路結(jié)構(gòu)是電阻R₂與R₃串聯(lián)，再與R₁并聯(lián)。

由電阻的串并聯(lián)公式，得閉合電路的總電阻為

知識點三故障電路分析