2、  如图5(c)所示,这是一个并联电路,电流表测通过电灯L1的电流。

 

例13:如图6所示电路中,电阻R2为10欧,合上电键S,电流表示数I为0.4安,若将电阻R2换成电阻R2’= 20欧,闭合电键S,则电流表示I’为(   )。

A、I’=0.2安      B、0<I’<0.2安

C、0<I’<0.4 安     D、0.2安<I’<0.4 安

[分析与解]这是一道结果开放的问题,原电路

是一个电灯L(设其电阻为R1)与电阻R2串联的电路,总电阻R= R1 +R2= R1 +10欧,电压U=IR=0.4安(R1 +10欧),当将电阻R2换成电阻R2’后,总电阻R’= R1 +R2’= R1 +20欧>R。根据欧姆定律,在电压不变时,导体的电阻越大,通过导体的电流越小,电流与电阻成反比,电流应该变小,所以电流表示数I’应小于0.4安,又因为R’不大于R的两倍,电流应不小于原来的一半,所以电流表示数I’应大于0.2安。

例14:在伏安法测电阻的实验中,电源电压为6伏,连接好电路,闭合电键后发现电流表有示数,电压表无示数,发生以上故障的原因可能有哪些?

[分析与解]这是一道条件、结果开放的问题,也是一道电路故障分析题,而一般电路故障主要分为两类:一类主要由于所给器材损坏造成的,另一类主要是由于操作者使用不当而造成的。如图7所示

 

①   电压表本身断路,造成电路中电流表有示数,而电压表示数为零;

②   由题意可知电路中电流表有示数,表明电路是通路,而电压表示数为零,表明电压表所测部分电阻为零,即小灯短路。

③   在连接电路时其余部分均正确,但电压表两端接线柱未接牢,造成电压表断路,故电路中电流表有示数,电压表无示数。

④   由题意可知电路中,电流表有示数,表明电路是通路,而电压表示数为零,表明电压表所测部分电阻为零。如果所用器材均完好则可能是由于电压表并接在导线、电流表或闭合的电键等电阻为零的器材两端(如图7(b)、(c)、(d)所示),造成电压表无示数,电流表有示数。

例15:在如图8(a)所示电路中,电源电压为12伏,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2最大阻值为100欧,当电键S闭合时,电流表A的示数为0.2安。求:(1)电压表V1和V2示数 ;(2)滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表V1的示数如图8(b)所示,求此时滑动变阻器R2消耗的电功率。

 

[分析与解]这是一道条件、过程、结果开放的问题。本题所给的是R1与R2的串联电路,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表A测串联电路的电流强度,根据欧姆定律及串联电路的规律可得:

① U1=IR1=0.2安×20欧=4伏,U2= U – U1=12伏-4伏=8伏即电压表V1、V2示数分别为4伏 和8伏。

② 由于滑片移动方向未知,且图8(b)中电压表V2量程未给出,故应作如下分析:

  本题中电压表V1示数最大为12伏(电源电压),此时滑动变阻器连入电路电阻为0;电压V1示数最小时,应是滑动变阻器连入电路电阻最大,此时R=R1+R2=20欧+100欧=120欧,I=U/R=12伏/120欧=0.1安,则U1=IR1=0.1安×20欧=2伏。因此,滑动变阻器滑片移动时,电压表V1的示数变化范围是2~12伏,故图8(b)中所示的电压表V1示数可能是2伏,也可能是10伏。

当电压表V1示数为2伏时,I=U1/R1=2伏/20欧=0.1安,U2=U-U1=12伏-2伏=10伏,则P2=U2I=10伏×0.1安=1瓦。

当电压表V1示数为10伏时,I’= U1’/R1’=10伏/20欧=0.5安,U2’=U-U1’=12伏-10伏=2伏,则P2’=U2’I’=2伏×0.5安=1瓦。

综上所述,当电压表V1示数为2伏或10伏时,R2消耗的电功率均为1瓦。

 0  130926  130934  130940  130944  130950  130952  130956  130962  130964  130970  130976  130980  130982  130986  130992  130994  131000  131004  131006  131010  131012  131016  131018  131020  131021  131022  131024  131025  131026  131028  131030  131034  131036  131040  131042  131046  131052  131054  131060  131064  131066  131070  131076  131082  131084  131090  131094  131096  131102  131106  131112  131120  447348 

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