2.一平行板電容器C，極板是水平放置的，它和三個(gè)可變電阻及電源聯(lián)接成如圖11-6所示的電路.今有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩極板之間靜止不動(dòng).要使油滴上升，可采用的辦法是

A.增大R₁

B.增大R₂

C.增大R₃

D.減小R₂

1.如圖11-5所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)恒定，要想使燈泡變暗，可以

A.增大R₁　　　　　　　　　　　　　　　　　

B.減小R₁　

C.增大R₂　　　　　　　　　　　　　　　　　

D.減小R₂

3.對(duì)于較復(fù)雜電路，需要將電容器兩端的電勢(shì)與基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢(shì)比較后才能確定電容器兩端的電壓.

●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

2.當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí)，此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓.

1.確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓.

2.圖11-2所示，是一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路.在增大電容器兩極板間距離的過程中

A.電阻R中沒有電流　　　

B.電容器的電容變小

C.電阻R中有從a流向b的電流

D.電阻R中有從b流向a的電流

●案例探究

［例1］如圖11-3所示的電路中，4個(gè)電阻的阻值均為R，E為直流電源，其內(nèi)阻可以不計(jì)，沒有標(biāo)明哪一極是正極.平行板電容器兩極板間的距離為d.在平行極板電容器的兩個(gè)平行極板之間有一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的帶電小球.當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，帶電小球靜止在兩極板間的中點(diǎn)O上.現(xiàn)把電鍵打開，帶電小球便往平行極板電容器的某個(gè)極板運(yùn)動(dòng)，并與此極板碰撞，設(shè)在碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失，但帶電小球的電量發(fā)生變化.碰后小球帶有與該極板相同性質(zhì)的電荷，而且所帶的電量恰好剛能使它運(yùn)動(dòng)到平行極板電容器的另一極板.求小球與電容器某個(gè)極板碰撞后所帶的電荷.

命題意圖：考查推理判斷能力及分析綜合能力，B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析：不能深刻把握該物理過程的本質(zhì)，無法找到破題的切入點(diǎn)(K斷開→U₃變化→q所受力F變化→q運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化)，得出正確的解題思路.

解題方法與技巧：

由電路圖可以看出，因R₄支路上無電流，電容器兩極板間電壓，無論K是否閉合始終等于電阻R₃上的電壓U₃，當(dāng)K閉合時(shí)，設(shè)此兩極板間電壓為U，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，由分壓關(guān)系可得U＝U₃＝E　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ①

小球處于靜止，由平衡條件得

＝mg　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

當(dāng)K斷開，由R₁和R₃串聯(lián)可得電容兩極板間電壓U′為

U′＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③

由①③得U′＝U　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④

U′＜U表明K斷開后小球?qū)⑾蛳聵O板運(yùn)動(dòng)，重力對(duì)小球做正功，電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功，表明小球所帶電荷與下極板的極性相同，由功能關(guān)系

mg－qmv²－0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤

因小球與下極板碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，設(shè)小球碰后電量變?yōu)?i>q′，由功能關(guān)系得

q′U′－mgd=0－mv² ⑥

聯(lián)立上述各式解得

q′＝q

即小球與下極板碰后電荷符號(hào)未變，電量變?yōu)樵瓉淼?/6.

［例2］如圖11-4所示，電容器C₁＝6 μF，C₂＝3 μF，電阻R₁＝6 Ω，R₂＝3 Ω，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓U_AB＝？當(dāng)K閉合時(shí)，電容器C₁的電量改變了多少(設(shè)電壓U＝18 V)?

命題意圖：考查理解、推理、分析綜合能力及解決實(shí)際問題的創(chuàng)新能力，B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析：沒有依據(jù)電路結(jié)構(gòu)的變化分析求出電容器充放電前后的電壓變化，使問題難于求解.

解題方法與技巧：在電路中電容C₁、C₂的作用是斷路，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，電路中無電流，B、C等電勢(shì)，A、D等電勢(shì)，因此U_AB＝U_DB＝18 V，U_AB＝U_AC＝U_DB＝18 V，K斷開時(shí)，電容器C₁帶電量為

Q₁＝C₁U_AC＝C₁U_DC＝6×10^－6×18 C＝1.08×10^－4C.

當(dāng)K閉合時(shí)，電路R₁、R₂導(dǎo)通，電容器C₁兩端的電壓即電阻R₁兩端的電壓，由串聯(lián)的電壓分配關(guān)系得：

U_AC＝＝12 V

此時(shí)電容器C₁帶電量為：Q₁′＝C₁U_AC＝7.2×10^{－5 C}

電容器C₁帶電量的變化量為：ΔQ＝Q₁－Q₁′＝3.6×10^{－5　 C}

所以C₁帶電量減少了3.6×10^－5C

●錦囊妙計(jì)

電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件，在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路有充電、放電電流，一旦電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大(只考慮電容器是理想不漏電的情況)的元件，電容電路可看作是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它，簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上.分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，關(guān)鍵是準(zhǔn)確地判斷并求出電容器的兩端的電壓，其具體方法是：

1.在如圖11-1電路中，電鍵S₁、S₂、S₃、S₄均閉合.C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，斷開哪一個(gè)電鍵后P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)

A.S₁　　 　　　　 B.S₂ 　　　　　 C.S₃　　 　　　　　　　　　　 D.S₄

圖11-1　　　　　　　　　　 圖11-2

7.要求測(cè)量由兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r(約幾歐)，提供下列器材：電壓表V₁(量程3 V，內(nèi)阻1 kΩ)、電壓表V₂(量程15 V，內(nèi)阻2 kΩ)、電阻箱(0~9999 Ω)、電鍵、導(dǎo)線若干.

某同學(xué)用量程為15 V的電壓表連接成如圖10-12所示的電路.實(shí)際步驟如下：

圖10-12

(1)合上電鍵S，將電阻箱R阻值調(diào)到R₁=10 Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U₁.

(2)將電阻箱R阻值調(diào)到R₂=20 Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U₂.

由方程U₁=E₁-r、U₂=E-r解出E、r，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，上述實(shí)驗(yàn)在選擇器材和實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)做哪些改進(jìn)？_____________________.

6.某同學(xué)用以下器材測(cè)量電阻：①電流計(jì)②電阻箱③單刀雙擲電鍵(這種電鍵在擲刀a倒向b時(shí)ab接通，倒向c時(shí)ac接通)④待測(cè)電阻⑤電源⑥限流電阻，如圖10-11所示.實(shí)驗(yàn)方法是利用單刀雙擲電鍵分別將電阻箱和待測(cè)電阻接入電路，用電阻箱替代待測(cè)電阻的方法來測(cè)定待測(cè)電阻的阻值.

圖10-11

(1)在圖中完成電路的連接(其中有二條導(dǎo)線已連接好).

(2)本實(shí)驗(yàn)中電鍵應(yīng)先接通的是含有________________(填“待測(cè)電阻”或“電阻箱”)的電路.用電鍵變換電路，調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，應(yīng)使兩次測(cè)量的____________大小相同，這時(shí)待測(cè)電阻的值可以從__________________上讀出.

5.現(xiàn)有一阻值為10.0 Ω的定值電阻、一個(gè)電鍵，若干根導(dǎo)線和一個(gè)電壓表，該電壓表表面上有刻度但無刻度值，要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案.(已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐)要求：

(1)在所示方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.

(2)簡(jiǎn)要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟.

(3)寫出用測(cè)得的量計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式r=________.