Question

4．如图所示电路中，电源为实验室常用的新的干电池，当闭合开关后，两个电压表的指针均为图乙所示，则电阻R₁和R₂两端得到电压分别为4.8V和1.2V，此实验所用电池为4节串联而成的电池组．如果在实验过程中，如果电路连接及电压表均完好，但闭合开关后只有一个电压表有示数，那么可能是R₁开路或R₂短路造成的故障．

Answer 1

分析 （1）根据串联电路的电压特点（U=U₁+U₂）确定电压表表V₁、V₂示数的大小，然后根据电压表的读数方法读出示数．
（2）每节干电池的电压是1.5V，根据串联电路特点求出干电池的节数．
（3）电阻R₁和R₂串联，只有一个电压表有示数，由于电压表V₁测量的是电源电压，则没有示数的电压表是V₂，则故障原因只有两种可能：断路或短路．

解答 解：（1）因为电阻R₁和R₂串联，而电压表V₁测量的是电源电压，电压表V₂测量的是R₂电压，所以电压表V₁的示数比电压表V₂的示数大；故电压表V₁选的是0～15V的量程分度值为0.5V，根据指针位置，电压表读数为6V；电压表V₂选的是0-3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置，电压表读数为1.2V；
（2）每节干电池电压是1.5V，
6V的电源需要n=$\frac{6V}{1.5V}$=4（节），故需要4节干电池串联组成；
（3）电阻R₁和R₂串联，只有一个电压表有示数，由于电压表V₁测量的是电源电压，则没有示数的电压表是V₂，由于电压表V₂测量的是R₂电压，则故障原因可能是R₂短路；或者是电压表没有与电源连通，即R₁开路．
故答案为：4.8；1.2；4；开路；短路．

点评 本题重点考查了电压表的读数方法，串联电路的电压关系、电压表在电路故障中的作用判断，要结合电路图和两表特点进行分析．