图4

(1)发生的故障是短路还是断路？发生在何处？

(2)发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？

(3)电源的电动势和内阻为多大？

答案　(1)断路　电灯L　(2)20Ω　(3)5Ω　12.5V

解析　(1)电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压U＝U2＝I2R2也增大，因此外电路总电阻增大，在外电路某处一定发生了断路.由于理想电流表有读数，R2不可能断路，理想电压表也有读数，滑动变阻器R也不可能断路，因此，只可能是电灯L发生断路.

(2)L断路后，外电路只有R2，因无电流流过R，理想电压表示数即为路端电压U2＝U端＝10V，R2＝＝Ω＝20Ω.

L未断路时恰好正常发光，UL＝4V，IL＝＝0.25A，U端′＝U2′＝I2′·R2＝0.45×20V＝9V，R＝＝＝Ω＝20Ω.

(3)根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，

故障前E＝9＋(0.45＋0.25)r，故障后E＝10＋0.5r，得r＝5Ω，E＝12.5V.

1.分析闭合电路动态问题的一般顺序是：某元件电阻的变化→R总、I总、U内、U外的变化→固定元件的电压、电流变化→变化元件(电路)的电压、电流变化.

2.当电路短路时可以理解为电阻减小，当电路断路时，可以理解为该部分电阻增大(增大到无穷大).

三、含电容器电路的分析与计算

1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.

2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等.

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，电容器将通过与它连接的电路放电.

例4　如图5所示，电源电动势E＝10V，内阻可忽略，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，求：