Question

1．如圖所示電路圖，電源電壓恒定．
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃斷開(kāi)時(shí)，電路處于開(kāi)路狀態(tài)．
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂斷開(kāi)，S₃閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.50安，電壓表的讀數(shù)為2.50伏．當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂閉合，S₃斷開(kāi)時(shí)，由于R₁、R₂中有一個(gè)電阻出現(xiàn)故障，電流表的讀數(shù)為0.60安，電壓表的讀數(shù)為3.00伏．則電源電壓為3.00伏，電路中出現(xiàn)的故障是R₁斷路．

Answer 1

分析 （1）某處斷開(kāi)的電路為開(kāi)路；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂閉合，S₃斷開(kāi)時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，據(jù)此可知電源的電壓；當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂斷開(kāi)，S₃閉合時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₁、R₂的阻值；當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂閉合，S₃斷開(kāi)時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)R₁、R₂的電流，然后與電流表的示數(shù)相比較判斷電路的故障．

解答 解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃斷開(kāi)時(shí)，電路處于開(kāi)路狀態(tài)；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂閉合，S₃斷開(kāi)時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，則電源的電壓U=3.00V；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂斷開(kāi)，S₃閉合時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=3.00V-2.50V=0.50V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁、R₂的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{0.50V}{0.50A}$=1Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{2.50V}{0.50A}$=5Ω；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂閉合，S₃斷開(kāi)時(shí)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過(guò)R₁、R₂的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{3.00V}{1Ω}$=3.00A，I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{3.00V}{5Ω}$=0.60A，
由于R₁、R₂中有一個(gè)電阻出現(xiàn)故障，電流表的讀數(shù)為0.60安，
則電路中出現(xiàn)的故障是R₁斷路．
故答案為：（1）開(kāi)路；（2）3.00；R₁斷路．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及電路的三種狀態(tài)，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的判斷．