含电子元件电路的习题归类简析

不同的电子元件有不同的用途，只有把握这些电器元件的性能和特点，才能正确地分析含有这些电子元件电路的结构、性质及其作用，从而解决与此相关的问题。为帮助同学们有效地解决这一类问题，笔者将结合实例对含有电子元件电路的习题进行归类分析，以便同学们掌握。

1 含变阻器电路

变阻器在电路中，一般有两种连接方式：限流式和分压式，限流式调控电压的范围小而分压式调控电压的范围大。对于含变阻器电路，弄清变阻器连接方式、特征和把握其连入电阻可变是解决这类问题的关键。

例1 有一个标有“6V，3W”的灯泡，一个标有“20Ω，2A”的滑动变阻器，一个电压为V的恒压电源，一个电键，一个符合各自设计要求的电阻R0或R1，导线若干。甲和乙两同学分别设计出如下的调光电路：使电键闭合后，滑动变阻器的滑片由一端滑到另一端时，灯由正常发光逐渐变暗。他们所设计的电路的优点和缺点中正确的是（ ）

A.甲电路亮度变化范围大

B.甲电路耗电量变化范围小

C.乙电路亮度变化范围大

D.乙电路耗电量变化范围小

析与解 甲图采用变阻器的限流式，而乙图采用变阻器的分压式，因此，甲灯的电压变化范围小，而乙灯的电压变化范围大。因此，在电源的电压恒定下，由P=U2/R可得，乙电路的功率变化大。在相同的时间内，乙电路耗电量可以较大，甲电路耗电量小。所以，B、C正确。

2 含电表电路

对于含电表电路，我们要对电表有一个正确的认识：对于理想电压表，其内阻无穷大，所在电路可视为断路。对于非理想电压表，可视为一个大电阻，电压表的示数就是这个电阻的电压；对于理想电流表，其内阻为0，所在的电路可视为短路。对于非理想电流表，可视为一个小电阻，电流表的示数就是通过这个电阻的电流值。这是解决这类问题的前提条件。

例2 如图2所示的电路中，R1=R2=2kΩ，电压表V1的内阻为6kΩ，电压表V2的内阻为3kΩ，AB间电压U保持不变，当电键S闭合后，它们的示数变化是

A.V1示数变小

B.V2示数变大

C.V1、V2示数均变小

D.V1、V2示数均变大

析与解 S打开时，两表串联，电压之比等于它们的电阻之比为2：1，因此，两表的示数分别为2U/3和U/3。闭合后，V1表与R1并联，V2表与R2并联，然后它们再串联，由欧姆定律和串并联的特点可得：两表的示数分别为5U/9和4U/9。所以，V1表的示数变小，V2表的示数变大。选A、B。

3 含电感电路

对于含电感电路，要把握电感以下特征：稳恒直流电通过电感时，它相当于一根导线。交流电通过电感时，其感抗随交流的频率的增加（减少）而增加（减少），这是解含电感电路问题的基础。

例3 如图3，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为6Ω，先合上电键S，过一段时间突然断开S，则下列说法中正确的有

A.电灯立即熄灭

B.电灯立即先暗再熄灭

C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与S断开前方向相同

D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与S断开前方向相反

析与解 S闭合时，电路处于稳定状态。线圈相当于一个直流电阻。加在灯泡两端的电压为2V。S打开时，线圈L中的电流减少，于是线圈L就产生自感电动势，给灯泡供电，由于线圈的直流电阻和灯泡的电阻之和较大，所以灯泡不会突然亮一下而后熄灭，而是立即暗下来，最后熄灭。故此，选B。

例4 如图4，把电阻R，电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使变电流的频率增大，则以下判断正确的是

A.与线圈L连接的灯泡L1将变暗

B.与电容器C连接的灯泡L2将变暗

C.与电阻R连接的灯泡L3将变暗

D.三盏灯泡的亮度都不会改变

析与解 由于交电流的频率增大，因此，线圈感抗增大，电容器容抗减少，纯电阻不变，又因三条支路的电压相同，所以，通过灯L1的电流最小，通过灯L2的电流最大，故此，灯L1变暗，灯L2变亮，灯L3亮度不变。

4 含电容电路

在恒定电路中，当电流处于稳定状态，电容器相当于断路；在交变电路中，容抗随频率的增大而减小，因此，电容器有隔直通交，通高频阻低频等特点。另外，电容器上电量的变化伴随着充、放电的发生。把握电容的这些特点是解这类问题的金钥匙。

例5 如图5所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器，在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中

A.流过R2的电流方向是由b到a

B.电容器被充电

C.电容器的带电量在逐渐减少

D.电源内部消耗的功率变大

析与解 变阻器R3变大，由闭合电路的欧姆定律可知，R3两端的电压变大，其中的电流减少。于是电容器C两端的电压变大，电容充电，流过R2的电流方向由b到a，而且电流将减少。因此干路中的电流减少。电源内部的功率变小。所以AB正确。

例6 “二分频”音箱内有高、低两个扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往不同的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还愿成高、低频的机械振动。图6为音箱的电路简化图，高、低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则

A.甲扬声器是低音场声器

B.乙扬声器是低音扬声器

C.L的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器

D.C的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器

析与解 根据线圈L阻高频、通低频和电容器C隔直流、通交流，通高频、阻低频的特点。那么，通过甲扬声器的是低频电流，通过经过乙扬声器的是高频电流。因此，选A、C

5 含LC回路电路

对于含LC回路电路，要把握LC回路中电容器上的电量q（场强E、电场能Eq）随电路中电流i（线圈中磁感应强度B、磁场能Ei）变大（变小）而变小（变大）及其周期性的变化的特点，这是解决这类问题的关键所在。

例7 LC电路中产生了振荡电流，其中电容器的上极板带电情况如图6（甲）中q-t图象所示，当LC电路中的某时刻电流方向与电容器极板带电性质如图7（乙）所示，则此时刻为

A.Oa时间段中的某一时刻

B.ab时间段中的某一时刻

C.bc时间段中的某一时刻

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D.cd时间段中的某一时刻

析与解 由图可知，电容器上极板带正电，而且处于放电状态。因此，对应于图象Oa时间段的某一时刻，所以A正确。

6 含变压电路

对于变压器，不仅要正确理解变压器的原理：变压器不能改变直流电压，只改变交流电压。而且还要灵活运用理想变压器原、副线圈的功率、电压、电流的关系进行相关的分析与计算。这是解这类问题的根本。

例8 如图8所示，两只理想线圈L1、L2套在闭合铁芯上，裸导线PQ与L1保持良好的接触，且能左右切割磁感线移动。在下列措施中，哪些能使流过灯泡的电流从B到A

A.PQ向右匀速运动

B.PQ向右匀减速运动

C.PQ向左匀减速运动

D.PQ向左匀加速运动

析与解 PQ向右匀速运动，PQ中产生稳定的感应电动势，于是L2中就有稳定的磁通量，但无感应电动势。A错误。PQ向左匀减速运动，PQ中产生的感应电动势不断减少，感应电流的方向由Q经过L1到P，而且电流变小。于是变压器中的磁通的方向为逆时针方向，且不断减少，由变压器的原理-法拉第电磁感应定律可知，流过小灯泡的电流从B到A。所以C正确。同理可分析，BD错。

例9 如图9是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时（ ）

A.相当于在增加用电器的数目

B.V1表的示数随V2表的示数增大而增大

C.A1表的示数随A2表的示数增大而增大

D.变压器的输入功率在增大

析与解 当滑动变阻器触头P向下移时，变阻器的电阻变小，相当于在增加用电器的数目。A正确。由于市电网的电压不会有很大的波动，所以U1示数不变，又因原、副线圈的匝数不变，最近以来以U2=U1n2/n1也不变。而当R变小时，I2=U2/（R+R0）就变大，再由公式I1/I2=n2/n1可知，I1也变大，因此变压器的输入功率P1=U1I1在增大。所以，CD正确。

7 含半导体电路

对于含半导体电路，要抓住半导体（热敏电阻、光敏电阻）的导电能力介于导体与绝缘体之间以及半导体的阻值随温度的升高（降低）而减少（增大）的特点，这是解这类问题的出发点。

例10 光敏电阻是自动化控制中经常使用的电器元件，其最大特点是，当有光照射时其阻值很小，没有照射时阻值很大。如图10所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，物品在传送带上匀速移动，此光电计数器的基本工作原理是（ ）

A.当有光照射R1时，信号处理系统获得较低电压

B.当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压

C.信号处理系统每获得一次高电压就记数一次

D.信号处理系统每获得一次低电压就记数一次

析与解 当有光照射R1时，其电阻变小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路中的电流I变大，R1两端的电压U1=E-I（r+R2）变低。A正确。反之，光被物品挡住，R1变大，U1变大，C正确，故选AC。

8 含电磁继电器电路

对于电磁继电器，要搞清其结构特点及其工作原理，这是解这类问题的突破口。

例11 如图11所示，为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接。则（ ）

A.当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸合下

B.当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸合下

C.工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端

D.工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端

析与解 如果箱内的温度升高，热敏电阻的阻值将减少，那么，控制电路的电流就增大，于是电磁铁将衔铁P吸下来与下面的触点接触。因此A正确。如果箱内的温度降低，热敏电阻的阻值将增大，控制电路的电流就减少，电磁铁磁性减弱，当温度达到某一数值时，左侧的弹簧通过杠杆将衔铁P向上拉起。若在A、B端接加热器，那么就会使箱内的温度升高。因此C正确。

9 含二极管电路

对于含二极管电路，要明确二极管具有单向导电性：如果二极管正极的电势比负极高，二极管导通，其电阻很小；反之，二极管截止，其电阻很大，这是解这类习题的切入口。

例12 电阻R与两个完全相同的二极管连成如图12所示的电路，a、b端加上电压Uab=70V时，流经P点的电流为0.7A，当Uab=-0.7V

时，流经P点的电流也为0.7A，若认为两极管反向电阻无穷大，则电阻R的阻值为（ ）

A.100Ω B.99Ω

C.101Ω D.10Ω

析与解 设二极管的电阻为r，当Uab=-0.7V时，上面二极管导通，下面二极管截止。于是有：r=Uab/I=0.7/0.7=1Ω；当Uab=70V时，下面二极管导通，上面二极管截止，因此有：R+r=Uab/I=70/0.7=100Ω。所以，R=99Ω，选B。

10 含非纯电阻电路

对于含非纯电阻电路，要注意非纯电阻（如电动机、电解槽）有如下特征：欧姆定律就不适用，有U＞IR；电功电热分别由W=Pt和Q=I2Rt公式来计算，并且有W＞Q；能量守恒定律仍适用，有W=Q+E其它，这是正确处理这一类习题的保障。

例13 如图13所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω，当开关打开时，电流表的示数为0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是（ ）

A.I=1.5A B.I＜1.5A

C.P=15WD.P＜15W

析与解 当开关打开时，为纯电阻电路，有U=I1R1=10V；当开关合上时，为含电动机的非纯电阻电路，有U=I′1R1，U＞I′2R2，解得I′1=0.5A，I′2＜1A，所以，I=I′+I′2＜1.5A，又得P=UI＜15W。故选B、D。

总之，我们不仅要掌握这些常见的电子元件的特性、特点，而且还要能结合实际电路加以正确地分析，进而把握含有这些电子元件的电路结构和特征，从而解决相关的问题。

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