(1)闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能．内、外电路将电能转化为其他形式的能，EI＝P内＋P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现． (2)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大．
突破训练2 如图6所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，
下列判断错误的是
( )
图6
A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大 B．灯泡L2一定逐渐变暗 C．电源效率一定逐渐减小 D．R上消耗功率一定逐渐变小 考点三 电路故障问题的分析 1．故障特点
(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零．
(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零． 2．检查方法
(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路． (2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位臵．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．
(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．
(4)假设法：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某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．
例3 如图7是某同学连接的实验实物图，开关闭合后A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检
查．
图7
(1)应用多用电表的直流挡进行检查，选择开关置于10 V挡．该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(填a或b)．根据测试结果，可判定故障是________． A．灯A短路
B．灯B短路
16
C．cd段断路 D．df段断路
表1 测试点 a、b b、c c、d d、f 电压示数 有示数 有示数 无示数 有示数
表2 测试点 c、d d、e e、f 指针偏转情况 (2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是( ) A．灯A断路 B．灯B短路 C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路
突破训练3 在如图8所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是由灯泡断路或短路引起的，在不
能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路进行如下检查并作出判断(如表所示)：
图8
次序 1 操作步骤 现象和结论 闭合开关，选直流电压挡，红、指针偏转，灯断路；指针不偏转，黑表笔分别接a、b 灯短路 2 闭合开关，选直流电流挡，红、指针偏转，灯断路；指针不偏转，黑表笔分别接a、b 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 17 灯短路 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路 指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路 3 4
以上操作和判断错误的是 A．1
( )
B．2 C．3 D．4
突破训练4 如图9所示电路中，开关闭合稳定后，某时刻理想电压表和电流表的读数都突然增大，造成
这一现象的原因是电阻元件发生短路或断路故障，则可能出现了下列哪种故障
( )
图9
A．R3断路 C．R2断路
考点四 电源U－I图象与电阻U－I图象的比较
图象上的特征 图形 图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 与纵轴交点表示电源电图线与坐标轴交点 动势E，与横轴交点表E示短路电流 r图线上每一点坐标的乘积UI 图线上每一点对应的U、I比值 图线斜率的 绝对值大小 表示电源的输出功率 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 内电阻r 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 表示电阻消耗的功率 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小 电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系 电源U－I图象 物理意义 电阻U－I图象
B．R1短路 D．R3短路
电阻大小 例4 在如图10所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知
( )
18
图10
A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B．电阻R的阻值为1 Ω C．电源的输出功率为4 W D．电源的效率为50%
突破训练5 如图11所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压
与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有
( )
图11
A．R接到a电源上，电源的效率较高 B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高
34.含电容器电路的分析方法
1．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位臵补上．
2．电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体．电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．
3．在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，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；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．
例5 如图12所示的电路中，电源的电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容器的电
容C＝3.6 μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．
19
图12
(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？
(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？ 审题与关联
解析 (1)设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有 I1＝
E
＝1.5 A R1＋r
U1＝I1R1＝4.5 V
合上开关S2后，电容器两端电压为U2，干路电流为I2.根据闭合电路欧姆定律有I2＝
E
＝2 A
R1R2＋rR1＋R2
R1R2U2＝I2＝4 V
R1＋R2
所以电容器上电荷量减少了：ΔQ＝(U1－U2)C＝1.8×106 C
－
(2)设合上S2后，电容器上的电荷量为Q，则 Q＝CU2＝1.44×105 C
－
再断开S1后，R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比． R2－
故流过电阻R1的电荷量为：Q1＝Q＝9.6×106 C.
R1＋R2答案 (1)减少了1.8×106 C (2)9.6×106 C
－
－
高考题组
1．(2011·北京理综·17)如图13所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下
滑动的过程中
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( )