Question

1．某同学按照图示电路连接后进行实验，灯L₁、L₂完全相同，且不考虑温度对灯电阻的影响．实验时，该同学把滑动变阻器的滑片P移到某个位置，记下A₁表示数0.24A，A₃表示数0.32A，V₁表示数3.20V，V₂表示数0.80V，A₂表刻度模糊无法读数．
（1）A₁表测量的是流过L₁的电流，A₃表测量的是流过R₂的电流（均选填“L₁”、“L₂”、“R₁”或“R₂”）；
（2）通过电路分析可得A₂表示数为0.4A；
（3）过了一段时间，发现灯L₁、L₂的亮度发生变化，为探究灯亮度发生变化的原因，该同学再次测得各电表的示数，如表所示（A₂表已更换，可以正常读数）．

滑片P位置	A1表示数（A）	A2表示数（A）	A3表示数（A）	V1表示数（V）	V2表示数（V）
A	1.20	1.20	0.96	2.40	2.40
B	1.00	1.00	0.80	2.00	2.00
C	0.75	0.75	0.60	1.50	1.50

可以判断电路发生的故障是灯L₁发生短路，这时灯L₁熄灭，L₂变亮．（后两空选填“变亮”、“变暗”、“熄灭”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）分析清楚电路结构，然后分析答题．
（2）根据电路结构，应用并联电路特点与欧姆定律求出电流．
（3）分析表中实验数据，然后判断电路故障原因及现象；A₁表与A₂表、V₁表与V₂表示数相同，因此灯L₁、L₂亮度变化的原因是：电路中灯L₁发生短路故障，L₁熄灭，此时电源电压全在L₂两端，故L₂变亮．

解答 解：（1）由图示电路图可知，灯泡L₁与电流表A₁串联，A₁表测量的是流L₁的电流；电阻R₂与电流表A₃串联，A₃表测量的是流过R₂的电流．
（2）由图示电路图可知，灯泡L₁与电流表A₁串联后再与电阻R₁并联，电阻R₂与电流表A₃串联后再与灯泡L₂并联，两并联后的部分电路再通过电流表A₂串联在一起；电压表V₁测除去滑动变阻器两端电压之外的总电压，V₂测R₂两端电压；除去滑动变阻器两端电压之外的总电压U=3.2V，R₂两端的电压U_R2=0.8V，故L₁两端电压U_L1=3.2V-0.8V=2.4V，I_L1=0.24A，故R_L2=R_L1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω，
通过L₂的电流为I_L2=$\frac{{U}_{R2}}{{R}_{L2}}$=$\frac{0.8V}{10Ω}$=0.08A，
又并联电路的总电流等于个支路电流之和，在串联电路中电流处处相等，
故A₂的示数I₂=I₃+I_L2=0.32+0.08=0.40A；
（3）由表中实验数据可知，A₁表与A₂表、V₁表与V₂表示数相同，因此灯L₁、L₂亮度变化的原因是：电路中灯L₁发生短路故障．位置A（或B或C）的V₁表与V₂表的示数可知，灯L₁两端电压变为0，故L₁熄灭；而灯L₂两端电压由1.2V变为2.4V，故灯L₂变亮．
故答案为：（1）L₁，R₂；（2）0.4A；（3）灯L₁发生短路；熄灭；变亮．

点评 本题主要考查学生对串并联电路的电流和电压的规律的掌握和应用，难点在于电路图的分析，尤其是对于混连电路，解决的方法就是根据电流的方向分析电路的连接方式，如能画出对应的等效电路图最好，把问题简单化．