Question

【题目】在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值相等，电键S闭合后，电流表的示数为I0，电压表的示数为U0，电路正常工作，一段时间后，观察到一个电表的示数变小，另一个电表的示数变大，若电阻R1、R2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障_____

Answer 1

【答案】若电流表示数为零，电压表示数为2U0，则R1断路；若电压表示数为零，电流表示数为2I0，则R1短路。

【解析】

由图知，两只定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表V测量电阻R1两端电压。由图知，两个电阻串联，只有一个电阻出现了故障，电路故障为短路或断路；如果是断路，则整个电路中没有电流，电流表示数为零，则电压表示数变大，电压表与电源相连，确定出故障；如果短路，则电流表示数会变大，电压表示数应该减小，据此确定故障。

由图知，两只定值电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表V测量电阻R1两端电压。由题知，电阻R1、R2的阻值相等，电键S闭合后，电流表的示数为I0，电压表的示数为U0，由串联分压规律可知电源电压为2U0；当一个电阻短路时，电阻减小为原来的一半，电路中的电流变为原来的2倍，应该为2I0；由题知，一段时间后，观察到一个电表的示数变小，另一个电表的示数变大，有以下2种可能：①若电流表示数变小，变为零，说明电路为断路，电压表示数变大，变为电源电压为2U0，说明电压表与电源相连，则故障为电阻R1断路；②若电流表示数变大，说明电路为通路、但有短路故障，电压表示数变小，变为零，说明与电压表并联的电阻变为零，则故障为电阻R1短路，此时电流表示数为2I0；综合若电流表示数为零，电压表示数为2U0，则R1断路；若电压表示数为零，电流表示数为2I0，则R1短路。