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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载精讲精练2022 高考复习电学部分恒定电流7 含电容、二极管电路的分析【课标要求】1 知道电容器的充放电特性,把握电容器在直流电路中的作用和有关运算 2知道二极管的单向导电性,会用多用电表测量二极管的正反向电阻【学问精要】电容器是一个储能元件,在直流电路中,电容器在充、放电时会形成充、放电电流当电路稳固后, 电容器相当于一个电阻无穷大的元件,与电容器串联的电路处于断路状态求解含电容器的直流电路问题的基本方法是：（1）确定电容器和哪个电阻关联,该电阻两端电压即为电容器两端电压；（2）当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时,此电
2、路两端电压即为电容器两 端电压；（3）对于较复杂电路,需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容 器两端的电压；电路中有关电容器的运算；（4）在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要依据正极板电荷 变化情形来判定电流方向；稳固状态时电容器相当于断路；（5）假如变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差； 假如变化前后极板带电的电性转变,状态电容器电荷量之和；那么通过每根引线的电荷量等于始末晶体二级管是用半导体材料制成的,它有两个极, 一个叫正极,一个叫负极,它的符号如右下图所示二极管是用两种不同类型的半导体材料采纳肯定的工艺方法
3、紧压在一起,形成 PN,因此具有单向导电性（如下图）一点要特殊留意；,二极管的电学特性有别于电阻,其伏安特性不是线性的,这名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载元件的判定：二极管具有单向导电性,正向电阻较小（几十欧）,反向电阻很大（几十千欧几百千欧）假如用欧姆表测得某两点间的正、反向阻值差别很大,那么这两点间应是连接了一只二极管假如用欧姆表测量某两点间,指针先是大幅偏转,阻值很小,然后指针慢慢返回,最终停在接近 “ ”的位置,那么这两点间应是连接了一个电容器,上述指针的偏转和变化是对电容器充电的过程总之
4、,肯定要明白这些典型器件的电学特性,这是判定的基础；【名师点拨】二极管具有单向导电性,正向电阻较小（几十欧）,反向电阻很大（几十千欧几百千欧）假如用欧姆表测得某两点间的正、反向阻值差别很大,那么这两点间应是连接了一只二极管假如用欧姆表测量某两点间,指针先是大幅偏转,阻值很小,然后指针慢慢返回,最终停在接近 “ ”的位置,那么这两点间应是连接了一个电容器,上述指针的偏转和变化是对电容器充电的过程总之,肯定要明白这些典型器件的电学特性,这是判定的基础例 1：如下列图 ,U=10V,电阻 R1=3,R2=2,R3=5 电容器的电容 C 1=4 F, C 2=1 F, 求： 当 k 闭合时间足够长时,
5、 C1和 C2所带的电量各是多少. 然后把 k 断开, k 断开后通过 R2 的电量是多少 . 解析： k 闭合足够长时间后,电路达到稳固 , R3 两端电压为零所以 U 1=U R2=R2U/R1+R2 =4 V Q1=U1 C 1=1.6 10-5 CU2=U=10 V , -5 Q2=U2 C 2=110C k 断开后 , C1 C2 将通过 R1、R2、R3 放电 ,至放电终止 ,通过 R2 的电 量-5 Q=Q1+Q2=2.6 10 C压点拨：含电容器的直流电路运算电量问题关键是先运算出它的两端的电例 2：已知如图, R1=30,R2=15,R3=20,AB 间电压 U=6V ,A
6、端为正 C=2 F,为名师归纳总结 使电容器带电量达到Q =2 10- 6C,应将 R4 的阻值调剂到多大？第 2 页,共 6 页解析：由于R1 和 R2 串联分压,可知R1 两端电压肯定为4V,由电容器的电容知：为使C 的带电量为210-6C,其两端电压必需为1V,所以 R3的电R1R2+ R3U C B A - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载压可以为 3V 或 5V 因此 R4 应调剂到 20 或 4 两次电容器上极板分别带负电和正电点拨：仍可以得出,当R4 由 20 逐步减小的到4 的全过程中,通过图中P 点的电荷量应当是 41
7、0-6C,电流方向为向下例 3：如下列图, 电容器 C16 F,C23 F,电阻 R16,R23 ,当电键 K 断开时,A、B 两点间的电压 U AB？当 K 闭合时, 电容器 C1的电量转变了多少（设电压 U18 V）. 解析：在电路中电容 C1、 C2 的作用是断路,当电键 K 断开时,电路中无电流, B、C 等电势, A、D 等电势,因此UAB UDB18 V ,UABU ACUDB 18V ,K 断开时,电容器 C1 带电量为Q1C1U ACC1UDC6 10618 U1.08 10 4 C当 K 闭合时,电路 R1、R2 导通,电容器 C1 两端的电压即电阻 R1两端的电压,由串联的
8、电压安排关系得：UACR 1 U12 V 5V R 1R 2此时电容器C1 带电量为： Q1C1UAC7.2 10电容器 C1 带电量的变化量为： QQ1Q1 3.6 105V 所以 C1 带电量削减了3.6 105C 点拨：电容器上的电量变化就是电容器极板上两个状态电量的变化例 4：如下列图,在 A 、B 两点间接一电动势为 4V,内电阻为 1 的直流电源,电阻R1、 R2、R3的阻值均为 4 ,电容器的电容为 30 F,电流表的内阻不计,求：（1）电流表的读数；（2）电容器所带的电量；名师归纳总结 Q2（3）断开电源后,通过R2 的电量第 3 页,共 6 页解析：（ 1）IEr08.AR
9、3（2）QCUR 3CIR 39 6.105C（3）断开电源, R1 与 R2 并联,与 R3、C 构成放电回路所以通过R2 的电量Q4.8105C2点评： 在弄清电路的结构的同时,必需搞清电容器电荷的流淌路线（放电回路）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载例 5：2022 淄博模拟 把晶体二极管 D 和电阻 R串联起来,连接成如（a）图所示的电路电源的电动势E=5.0V ,内电阻不计二极管两端的电b）压 U 与其中的电流I 的关系曲线（伏安特性曲线）如（图中实线所示,但为简洁起见,可近似地看作直线,直线与横轴的交点 E0=1.0V （
10、见图中虚线） ,即二极管上所加电压UE0时, I 和 U 为线性关系,此二极管消耗的功率 P 超过 4.0W 时将被烧坏（1）电阻 R 最小要多大才不致烧坏二极管？（2）在保证不致烧坏二极管的条件下,R 值为多大时,输入给R 的功率最大,此功率最大值等于多少？解析：（ 1）由题意,二极管伏安特性曲线的方程可表示为：U=E0+R0I其中已知 E0=1.0V , R0 值可由特性曲线直线段上某点的 U 和 I 值得出,把 A 点坐标（4V,6A）代入上式可得,R0=0.5 按题意,二极管消耗的功率应满意：P=UI 4.0W由以上各式可得：U2.0V,I2.0A这表示,为了保证二极管正常工作而不致被
11、烧坏,应使其工作在题图（b）中在直线段有 E-U=IR,已知： E=5.0V ,U2.0V,I2A,可得, R1.5 （2）假设二极管不被烧坏,R 的输入功率为P, 就有：P4E2E02RRR 0由上式可得,当R=R0=05 时, P/有最大值：P maxEE08 WR 0可见,当 RR0 时, P 随 R 的减小而增大,实际上,为了保证二极管不被烧坏,必需R1.5 R0在这个条件下,P/随 R 的减小而增大所以,P maxEE 02R6 WRR 02当 R=1.5 时,是保证二极管不被烧坏的最大值名师归纳总结 点评：二极管是非线形元件,不能用欧姆定律, 但可依据分流关系分压关系来分析电路第
12、4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【准时反馈】1判定正误：（1）二极管是依据 PN 结的单向导电性制成的,因此二极管也具有单向导电性；（）（2）二极管的电流-电压关系特性可知二极管四非线性元件；（）（3）用万用表识别二极管的极性时,如测得是二极管的正向电阻,那么标有 “ +”号的测试棒相连的是二极管的正极,另一端是负极；（）2图中, E=10V ,U1=U 2=30UF,R 1=4 ,R2=6 ,电池内阻可忽视先 R 1 R 2闭合开关 K,待电路稳固后,再将 K断开,就断开后流过电阻 R1的电量为 C 1 C 2
13、KU；3在如图电路中,电键K 1、K2、 K3、K4均闭合, U 是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P；断开哪一个电键后P 会向下运动 . 黑笔1 2 2 4如下图所示黑盒中有一个单向导电元件,当其中电流沿箭头方向时,单向导通,其电阻为零；反触点名师归纳总结 之,就截止,反向电阻无穷大；仍有两个阻值均为1 红笔2 3 K1 第 5 页,共 6 页触点表头0 0.52k,的电阻,它们与黑盒的接线1、2、3 接成电路,用多用表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测读数）量,得到的数据如表格所示,那么黑盒中的线路是图中的哪一个（- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（）（对）（）（对）（3）（错）名师归纳总结 24.2104C3 K 3 4 C第 6 页,共 6 页- - - - - - -