Question

16．在如圖所示的電路中，電源電壓不變，定值電阻R₁、R₂阻值相等，所有電路元件中，除R₁或R₂可能有故障外，其余均完好，請?zhí)顚懕砀裰械乃膫€空項．

序號	故障情況	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	無	3
2	R2短路	0	0.3
3	R1短路		0.3
4	R2斷路		0
5	R1斷路		0

Answer 1

分析 根據(jù)題意可知，電源電壓不變，定值電阻R₁、R₂阻值相等；
（1）先根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點、第1次實驗中電壓表的示數(shù)以及串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可求出電源電壓；然后根據(jù)實驗2中電路的連接以及電流表的示數(shù)求出電阻的阻值，然后進一步求出實驗1中電流表的示數(shù)；
（2）當(dāng)R₁短路時，電路為R₂的基本電路，電壓表測量電源電壓，據(jù)此可知電壓表的示數(shù)；
（3）當(dāng)電阻斷路時，根據(jù)電壓表的正負(fù)接線柱能否與電源兩極相連確定電壓表的示數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)實驗1可知，電路無故障，此時R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測量R₂兩端的電壓，并且兩電阻阻值相等；
由串聯(lián)電路分壓的規(guī)律可知，R₁、R₂兩端的電壓相等，因此都為3V；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，電源電壓：U=3V+3V=6V；
根據(jù)實驗2可知，當(dāng)R₂短路時，電路為R₁的基本電路，電流表測量電路電流；
由表中數(shù)據(jù)可知，電路電流為0.3A；則由I=$\frac{U}{R}$可知，R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，則R₂=R₁=20Ω；
故實驗1中電路的總電阻：R=R₁+R₂=20Ω+20Ω=40Ω；
電路中的電流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{40Ω}$=0.15A；
（2）當(dāng)R₁短路時，電路為R₂的基本電路，電壓表測量電源電壓，因此電壓表示數(shù)為6V，即表中實驗3中電壓表的示數(shù)為6V；
（3）當(dāng)R₂斷路時，電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電壓表的示數(shù)為6V，即表中實驗4中電壓表的示數(shù)為6V；
當(dāng)R₁斷路時，電壓表的正負(fù)接線柱不能與電源兩極相連，因此電壓表的示數(shù)為0，即表中實驗5中電壓表的示數(shù)為0．
故答案為：

序號	故障情況	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	無	3	0.15
2	R2短路	0	0.3
3	R1短路	6	0.3
4	R2斷路	6	0
5	R1斷路	0	0

點評 本題考查電路故障對電壓表和電流表的影響以及歐姆定律的應(yīng)用；當(dāng)電路發(fā)生斷路時，電路中沒有電流，根據(jù)電壓表的正負(fù)接線柱能否與電源兩極相連判斷電壓表的示數(shù)；當(dāng)電路發(fā)生短路時，被短路的電壓表示數(shù)為零，電路中電流較大．