4．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂一个带正电的小球，将平行金属板按如图的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I₁，夹角为θ₁，当滑片在b位置时，电流表的读数I₂夹角为θ₂，则(　　　 )

A．θ₁<θ₂ ,I₁< I₂

B．θ₁>θ₂ ,I₁> I₂　

C．θ₁=θ₂ ,I₁= I₂

D．θ₁<θ₂ ,I₁= I₂

3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图示方式连接电路,电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后：

(1)若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为_________;

(2)若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮，则断路的导线为_________;

(3)若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为____________.

2．(06广州市统考卷)如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，外电路接有定值电阻R₁和滑动变阻器R，合上开关K，当滑动变阻器的滑动头P从R的最左端移到最右端的过程中　 (　　 )

A．电压表读数一定变大

B．电压表读数一定变小　

C．R₁消耗的功率一定变小

D．R消耗的功率一定变小

1．(07丹阳)如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻，电阻，，电容器的电容C=3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S₁闭合，S₂断开．(1)合上S₂，待电路稳定以后，求电容器C上电量变化了多少？(2)合上S₂，待电路稳定以后再断开S₁，求断开S₁后流过的电量是多少？

2．电表的改装在教材中只限于改装成电流表、电压表和欧姆表等，本题却要求将电压表改装成加速度表，该题的出现提示我们，在平常的学习中要重视原理，真正理解概念和规律的内涵。

1．此题为力学电学综合题，解题关键是电压表读数为CD两端的电压再由U_AB与U_CD的关系和受力分析求解。

3．故障分析方法

(1)仪器检测法：①断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路有断点。②短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该电路短路。

(2)假设法：已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用有关规律进行推导，结果若与题设现象不符合，则此段无故障，否则可能发生在这部分电路，照此下去找到故障。

(3)排除法：在明确电路结构的基础上，从分析比较故障前后电路中电流、电压的变化人手，确立故障原因并对电路中元件逐一分析，排除不可能的情况，寻找故障所在。故障前后电路的两种状态，可根据不同状态物理量间的关系来求解有关量。

[应用3]如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L₁和L₂都不亮，用电压表测得各部分电压是U_ab＝6V，U_ad＝0，U_dc＝6V，由此可判定(　　 )

A．L₁和L₂的灯丝都烧断了　 B．L₁的灯丝烧断了

C．L₂的灯丝烧断了　　　　 D．变阻器R断路

导示: 由题目给出的条件可知，电路中有的地方有电压，说明电源是有电压的。由U_ab＝6V和U_ad＝0可知外电路上bcd段有断点；由U_dc＝6V可知外电路上cL₂d段有断点，即L₂烧断，而且除L₂外，L₁和变阻器R都没有与L₂同时断开，否则也不存在U_dc＝6 V。在这种情况下，U_ad＝0是情理之中的。故而C选项正确。

类型一电路与力学综合问题分析

[例1]如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动列车的加速度。m是一个金属球，它系在金属丝下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其阻值为R₀金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线。从O点也引出一根导线，两线之间接一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)；图中虚线OC与AB垂直，且OC＝h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿着前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。(1)当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表U的对应关系?以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计。(2)用此装置测得的最大加速度是多少?(3)为什么C点设置在电阻丝AB的中间?对电压表的选择有什么特殊要求?

导示: (1)设列车加速度为a时悬挂小球的金属丝偏离竖直方向θ角，这时小球受到的合外力F＝mgtanθ，根据牛顿第二定律F＝ma得这时的加速度表达式为a＝gtanθ。因为tanθ＝DC/h将此式代入上式得a＝gDC/h ，就是触点D的位移跟加速度的关系式。

2．故障特点

(1)断路的特点：电源的电压不为零而电流强度为零，若外电路中任意两点间电压不为零，则这两点间有断点。

(2)短路的特点：有电流通过电路而电压为零。

1．故障电路的工作状态　

(1)断路状态：外电阻R→∞时，I＝0，U_外＝E，P_总＝P_出＝P_损＝0

(2)短路状态：外电阻R＝0时，I_短＝E/r，U_外＝0，P_总＝I_短E=E²/r，P_出＝0，P_损＝P_总

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。

[应用2](03全国江苏)在如图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0Ω；电阻R₁＝10Ω，R₂＝10Ω，R₃＝30Ω．R₄＝35Ω；电容器的电容C＝100μF。电容器原来不带电。求接通电键K后流过R₄的总电荷量。

导示: 电路稳定时，直流电路中的电容器可视为开路，所以K接通电路稳定后，电路结构是电阻R₂与R₃串联，再与R₁并联。

由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为

知识点三故障电路分析