075含电容器电路的动态分析精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

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075 含电容器电路的动态分析

一.必备知识

1.电容器的简化处理：

电路稳定后，简化电路时可以把电容器所处电路作为断路，简化电路时可以将该断路去

掉，求电荷量时在相应位置再补上。

2．电阻的简化处理：

电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线。

3．电荷变化量的计算：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容

器两端电压升高，电容器将充电；若电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放

电。

(1)由 Δ

＝

计算电容器上电荷量的变化。

(2)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

器所带电荷量之差即|Q1－Q2|。

(3)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

器所带电荷量之和即 Q1＋Q2。

4. 分析电容器所带电荷量的变化要注意以下两点

(1)把电容器当成断路简化电路图，按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压

与电流的变化。

(2)电路稳定时，找到与电容器并联的电阻，而电容器两极板的电压等于与之并联的电阻

两端的电压。

二.典型例题

例　如图所示的电路中，

1、

2、

3为阻值相同的电阻，

为电容器，电源的电动势为

，内阻为

。先将开关 S 闭合，电路稳定后，流过电源的电流为

1，电源的效率为

1，电容

器的带电量为

1；再将 S 断开，电路稳定后，流过电源的电流为

2，电源的效率为

2，电容

器的带电量为

2，则下列说法正确的是(　　)

A．

B．

C．

D．S 断开后，通过电阻

3的电荷量为

1＋

思维引导：(1)开关闭合时，电容器与谁并联？

提示：

1。

(2)开关断开时，电容器与谁并联？

提示：

2。

答案：D。

解析：设三个相同电阻的阻值均为

，开关 S 闭合时，电路如图 1，通过电源的电流

＝；S 断开时，电路如图 2，通过电源的电流

2＝，所以

2，A 错误。开关 S 闭合时，电源

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075 含电容器电路的动态分析

效率

1＝＝＝；S 断开时，电源效率

2＝＝＝，所以

2，B 错误。开关 S 闭合时，电容

器两端的电压等于电阻

1两端的电压，则

1＝×

，电容器的带电量

1＝

CUC

1＝

＝

；

S 断开时，电容器两端的电压等于电阻

2两端的电压，则

2＝

，电容器的带电量

2＝

CUC

2＝

，分析可得

2，C 错误。开关 S 闭合后，给电容器充电，电容器下极板带正电，上极板

带负电，电容器充电电量为

1；S 断开后，电容器首先放电，通过

3的电荷量为

1，然后再

给电容器充电，电容器上极板带正电，下极板带负电，充电电量为

2，则流过

3的电荷量为

1＋

2，D 正确。

三.举一反三，巩固练习

1.在如图所示的电路中，开关 S1、S2、S3、S4均闭合，

是极板水平放置的平行板电容器，

极板间悬浮着一油滴 P，下列说法正确的是(　　)

A．油滴带正电

B．只断开开关 S1，电容器的带电量将会增加

C．只断开开关 S2，油滴将会向上运动

D．只断开开关 S4，油滴将会向下运动

答案　C

解析　电容器的上极板与电源正极相连，带正电，油滴受到竖直向下的重力和静电力作

用，处于平衡状态，故静电力方向竖直向上，油滴带负电，A 错误；只断开开关 S1，不影响

电路的结构，电容器的带电量不变，B 错误；只断开开关 S2，电容器两极板间电压等于电源

电压，则电容器两极板间电压增大，电场强度增大，油滴将会向上运动，C 正确；只断开开

关 S4，电容器所带电荷量不变，板间电场强度不变，油滴仍然静止，D 错误。

2．(2020·全国卷Ⅰ)图 a 所示的电路中，

与

间接一智能电源，用以控制电容器

两

端的电压

。如果

随时间

的变化如图 b 所示，则下列描述电阻

两端电压

随时间

变

化的图像中，正确的是(　　)

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摘要：

075含电容器电路的动态分析一.必备知识1.电容器的简化处理：电路稳定后，简化电路时可以把电容器所处电路作为断路，简化电路时可以将该断路去掉，求电荷量时在相应位置再补上。2．电阻的简化处理：电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线。3．电荷变化量的计算：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。(1)由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量的变化。(2)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即|Q1－Q2|。(3)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通...

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