Question

某同学按如图14-7-14所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的滑片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：

图14-7-14

 

序号	A1示数（A）	A2示数（A）	V1示数（V）?	V2示数（V）
1	0.60	0.30	2.40	1.20
2	0.44	0.32	2.56	0.48

将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零.

    （1）电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，R₁、R₂、R₃为定值电阻.在这五个物理量中，可根据表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）           .

    （2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零）.若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是                                            .

   

Answer 1

解析：对（1）问需先将电路简化，把R₁与r看成一个等效内阻r′=R₁+r.则V₁的两次示数即表示端电压U和U′，A₁的两次示数I、I′则表示干路电流.根据闭合电路欧姆定律即可推得

    E=U+Ir′=2.4+0.6（R₁+r）,                                                ①

    E=U′+I′r′=2.56+0.44（R₁+r）.                                          ②

    由①、②式可求得E，但不能求出R₁与r的大小.由于电流表内阻近似看作零，故R₃两端电压即端电压，其值可由欧姆定律R₃=U/I₂=2.4/0.3 Ω（或R₃=2.56/0.32 Ω）求出回路中流过R₂的电流为I-I₂，故R₂=U₂/（I-I₂）=1.2/（0.6-0.3）Ω或R₂=0.48 /（0.44-0.32）Ω.

对（2）问可用假设推理的方法判断.当发现两电压表示数相同时，但又不为零，说明V₂的示数也是路端电压，即外电路的电压全降在电阻R₂上，由此可推断R_P两端电压为零，这样故障的原因可能有两个.若假设R₂是完好的，则R_P一定短路；若假设R_P是完好的，则R₂一定断路.

答案：（1）E,R₂,R₃  （2）R_P短路或R₂断路