专题强化5 含电容器电路的分析与计算 电路故障分析(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

专题强化5　含电容器电路的分析与计算　电路故障分析

 

强化点一　含电容器电路的分析与计算

　　

1.直流电路中电容器的特点

（1）当开关闭合瞬间：电容器会充电，连接电容器的电路（或支路）中会有充电电流。

（2）电路稳定时：电容器所在支路可看成是断路，由于电容器所在支路中无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电势降低，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。

（3）电路变化时：①如果电容器两端电压增大，电容器将通过与它连接的电路充电，充电时电容器相当于用电器，电流从正极板流入电容器。

②如果电容器两端电压减小，电容器将通过与它连接的电路放电，放电时电容器相当于电源，电流从正极板流出电容器。

2.电容器的电荷量及其变化量的计算：Q＝CU或ΔQ＝CΔU。

（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始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始末状态电容器所带电荷量之和。

角度1　电路中电容器的电荷量（或变化量）的计算问题

如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻不计，电阻R1＝2 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，电容器电容C＝4 μF，下列说法正确的是（　D　）

A.S断开时电容器的电压为2 V

B.S断开时电容器a极板带负电

C.S闭合，电路稳定后，电容器b极板带负电

D.S闭合，电路稳定后，电容器所带电荷量为8×10－6 C

解析：S断开时，电路稳定后C相当于断路，R3中无电流，C两端电压等于R2两端电压，电容器a极板的电势比b极板的电势高，所以电容器a极板带正电，电容器的电压U2＝＝4 V，故A、B错误；S闭合，电路稳定后，R1和R2先串联再与R3并联，电容器b极板的电势比a极板电势高，b极板带正电，干路电流为I＝＝2 A，电容器两端电压即R1两端电压，为U1＝R1＝2 V，电容器所带电荷量为Q＝CU1＝8×10－6 C，故C错误，D正确。

如图所示的电路中，已知电容器电容C1＝C2，电阻R1＝R2，电源电动势为E，内阻为r，当开关S由闭合状态断开时，下列说法正确的是（　　）

A.电容器C1的电荷量增多，C2的电荷量减少

B.电容器C1的电荷量减少，C2的电荷量增多

C.电容器C1、C2的电荷量都增多

D.电容器C1、C2的电荷量都减少

解析：C　开关S闭合时，电容器C1两端电压与R2两端电压相等，C2两端电压与R1两端电压相等；开关S断开时，电路断路，电容器C1、C2两端电压均等于电源电动势E，由Q＝CU知，电容器C1、C2的电荷量都增多，C正确。

角度2　含有电容器的闭合电路的动态分析问题

（2026·辽宁营口期末）如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠。R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（　A　）

A.电流表示数变小，电压表示数变大

B.小电珠L变亮

C.电容器C上电荷量减小

D.电源的总功率变大

解析：滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电流表的示数减小，根据串联电路的分压原理，则随着滑动变阻器接入电路的电阻的增大，其分压相应增大，电压表示数增大，选项A正确；干路电流减小，小电珠变暗，选项B错误；电容器与滑动变阻器并联，分压升高，则电容器上的电荷增多，选项C错误；干路电流减小，电源电动势不变，则电源的总功率P＝EI减小，选项D错误。

　在如图所示电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，滑动变阻器的最大电阻为R0，且R0＞R2，电容器的电容为C。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中，以下说法中正确的是（　　）

A.L1先变暗后变亮，L2一直变亮

B.L1先变亮后变暗，L2先变暗后变亮

C.电容器极板所带的电荷量先减小后增大

D.电源的效率先减小后增大

解析：A　因为R0＞R2，灯L2与滑动变阻器的滑片P左侧部分串联的总电阻先大于后小于右侧部分的电阻，当滑动变阻器的滑片P由a向b端移动时，总电阻先增大，后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯L1的电流先减小后增大，故L1先变暗后变亮，而通过L2的电流一直变大，L2一直变亮，A正确，B错误；电容器C上的电压UC＝E－I（r＋RL1），总电流先减小后增大，所以电