Question

15．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變．
（1）若電路中各元件均完好，當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時，電壓表V的示數(shù)將變大，電流表A₁的示數(shù)將不變．（均選填“變小”、“不變”或“變大”）
（2）若電路中存在故障且故障只發(fā)生在電阻R₁、R₂處，當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時，發(fā)現(xiàn)只有一個電表示數(shù)發(fā)生變化，則故障是R₂斷路或R₁、R₂同時斷路．

Answer 1

分析 由電路圖可知，當(dāng)電鍵S斷開時，R₂和電壓表被斷路，電路為R₁的簡單電路，兩電流表均測通過R₁的電流．
（1）當(dāng)電鍵閉合時，兩電阻并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表A₁測R₁支路的電流的，電流表A₂測干路電流，根據(jù)電壓表有無示數(shù)判斷其示數(shù)的變化，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知電流表A₁示數(shù)的變化，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流的變化；
（2）電路故障分為短路和斷路，分別分析兩電阻短路或斷路時三電表示數(shù)的變化，然后得出符合題意的答案．

解答 解：由電路圖可知，當(dāng)電鍵S斷開時，R₂和電壓表被斷路，電路為R₁的簡單電路，兩電流表均測通過R₁的電流；
（1）當(dāng)電鍵閉合時，兩電阻并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表A₁測R₁支路的電流的，電流表A₂測干路電流；
由電鍵S斷開時無示數(shù)、閉合有示數(shù)可知，電壓表的示數(shù)變大；
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R₁的電流不變，即電流表A₁的示數(shù)不變；
（2）電路故障分為短路和斷路，則：
①若R₁短路，閉合電鍵前，電流經(jīng)兩電流表回到電源的負(fù)極，會造成電源短路，電壓表示數(shù)為0；
閉合電鍵后，電流仍然經(jīng)兩電流表回到電源的負(fù)極，會造成電源短路，此時電壓表也被短路，電壓表示數(shù)仍然為0；所以，閉合電鍵前后，三電流表的示數(shù)不變；
②若R₂短路，閉合電鍵前，兩電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，閉合電鍵后，會造成電源短路，電流表A₁與電壓表均有示數(shù)，且干路電流變大，即電壓表的示數(shù)不變，電流表A₁的示數(shù)變小，電流表A₂的示數(shù)變大；
③若R₁與R₂同時短路時，電鍵閉合前后都會造成電源短路，三電表的示數(shù)不變；
④若R₁斷路，閉合電鍵三電表均無示數(shù)，閉合電鍵后，電壓表和V₂有示數(shù)，V₁無示數(shù)，即電壓表的示數(shù)變大，電流表A₁的示數(shù)不變，電流表A₂的示數(shù)變大；
⑤若R₂斷路，閉合電鍵前后，通過R₁的電流不變，兩電流表的示數(shù)不變，而電壓表有無示數(shù)變?yōu)橛惺緮?shù)，則電流表的示數(shù)不變，電壓表的示數(shù)變化；
⑥若R₁與R₂同時斷路時，閉合電鍵前三電表無示數(shù)，閉合電鍵后，兩電流表的示數(shù)不變，電壓表的示數(shù)變大；
綜上可知，電路故障為R₂斷路或R₁、R₂同時斷路．
故答案為：（1）變大；不變；（2）R₂斷路或R₁、R₂同時斷路．

點評 本題考查了電路的動態(tài)分析和電路故障的判斷，分析好兩電阻斷路和短路時三電表示數(shù)的變化是關(guān)鍵．