Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1、R2阻值相等。

(1)若電路中各元件均完好，當(dāng)電鍵S由斷開(kāi)到閉合時(shí)，電壓表V的示數(shù)為U0，電流表A1的示數(shù)為I0.則電源電壓為________，電流表A2示數(shù)為_______。

(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(kāi)到閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)電表示數(shù)發(fā)生變化，則故障是_________，該電表示數(shù)變化量為________。

Answer 1

【答案】U0 2I0 R2斷路或R1、R2同時(shí)斷路 U0

【解析】

（1）由電路圖可知，當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，R2和電壓表被斷路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，兩電流表均測(cè)通過(guò)R1的電流；當(dāng)電鍵閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，電流表A1測(cè)R1支路的電流的，電流表A2測(cè)干路電流；當(dāng)電鍵S由斷開(kāi)到閉合時(shí)，電壓表V的示數(shù)為U0，則電源電壓為U0；電流表A2示數(shù)測(cè)量的是干路電流，電阻R1、R2阻值相等，則通過(guò)的電流相等，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，電流表A2示數(shù)為2I0；

（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(huì)造成電源短路，燒壞電源，三電表無(wú)示數(shù)；閉合電鍵后，由電源燒壞可知，三電表無(wú)示數(shù)，則三電表的示數(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(wú)示數(shù)，閉合電鍵后，會(huì)造成電源短路，燒壞電源，兩電流表和電壓表均無(wú)示數(shù)；

③若R1與R2同時(shí)短路時(shí)，電鍵閉合前后都會(huì)造成電源短路，三電表的示數(shù)不變；

④若R1斷路，斷開(kāi)電鍵三電表均無(wú)示數(shù)，閉合電鍵后，電壓表和A2有示數(shù)，A1無(wú)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(guò)R1的電流不變，兩電流表的示數(shù)不變，而電壓表從無(wú)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(shí)斷路時(shí)，閉合電鍵前三電表無(wú)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(shí)斷路；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為0，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電壓表測(cè)量的是電源電壓，故電壓表示數(shù)變化量為U0；