Question

如圖所示的電路，電源電壓為12V且保持不變．R₁=6Ω，R₃=4Ω，當(dāng)S₁、S₂均斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為1.2A．求：
（1）R₂的阻值，電壓表V₁、V₂的示數(shù)；
（2）當(dāng)S₁、S₂均合上時(shí)，電流表和電壓表V₁、V₂的示數(shù)．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)S₁、S₂均斷開(kāi)時(shí)，R₂與R₃串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表V₁測(cè)R₂兩端的電壓，電壓表V₂測(cè)R₃兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₃兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出R₂的阻值；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電阻R₁、R₂并聯(lián)，電壓表V₁測(cè)電源的電壓，電壓表V₂被短路，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電路的三種狀態(tài)判斷電壓表的示數(shù)，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用歐姆定律求出電流表的示數(shù)．

解答：解：（1）當(dāng)S₁、S₂均斷開(kāi)時(shí)，R₂與R₃串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表V₁測(cè)R₂兩端的電壓，電壓表V₂測(cè)R₃兩端的電壓，
∵I=

U

R

，
∴R₃兩端的電壓即電壓表V₂的示數(shù)：
U₃=IR₃=1.2A×4Ω=4.8V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R₂兩端的電壓即電壓表V₁的示數(shù)：
U₂=U-U₃=12V-4.8V=7.2V，
R₂的阻值：
R₂=

U2

I

=

7.2V

1.2A

=6Ω；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電阻R₁、R₂并聯(lián)，電壓表V₁測(cè)電源的電壓，電壓表V₂被短路，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴電壓表V₁的示數(shù)為12V；
∵電壓表V₂被短路，
∴電壓表V₂的示數(shù)為0V，
∵并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
∴此時(shí)電路中的總電阻：
R=

R1R2

R1+R2

=

6Ω×6Ω

6Ω+6Ω

=3Ω，
干路電流表的示數(shù)：
I′=

U

R

=

12V

3Ω

=4A．
答：（1）R₂的阻值為6Ω，電壓表V₁的示數(shù)為7.2V，V₂的示數(shù)為4.8V；
（2）當(dāng)S₁、S₂均合上時(shí)，電流表的示數(shù)為4A，電壓表V₁的示數(shù)為12V，V₂的示數(shù)為0V．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的辨別和電表所測(cè)電路元件的判斷．