Question

5．在如圖所示的電路中，電源電壓為3V，L₁和L₂是兩個(gè)完全相同的燈泡．求：
（1）只閉合S₂時(shí)，若電流表A的示數(shù)為0.44A，則通過L₁和L₂兩端電壓和通過的電流分別是多少？
（2）當(dāng)閉合S₁和S₃時(shí)，若電流表A的示數(shù)為0.58A，則通過L₁和L₂的電流和兩端的電壓分別是多少？
（3）只閉合S₁時(shí)，若電流表A的示數(shù)為0.49A，則通過L₁和L₂的電流和兩端的電壓分別是多少？
（4）電壓表并聯(lián)在L₁兩端，只閉合S₂，如果兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為3V，電流表無示數(shù)，電路故障原因是什么？如果一燈亮，另一燈不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，電路故障原因是什么？

Answer 1

分析 （1）只閉合S₂時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，知道電流表的示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過兩燈泡的電流，據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可以計(jì)算兩燈泡兩端的電壓；
（2）當(dāng)閉合S₁和S₃時(shí)，兩燈泡并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知通過兩燈泡的電流關(guān)系，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過兩燈泡的電流；
（3）只閉合S₁時(shí)，電路為L₁的簡單電路，L₂被短路，根據(jù)電流表的示數(shù)和電路斷路可知通過兩燈泡的電流關(guān)系；
（4）據(jù)電路的故障分析判斷即可解決．

解答 解：（1）只閉合S₂時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
因?yàn)榇��?lián)電路中各處的電流相等，所以通過兩燈泡的電流均為0.44A；
L₁和L₂是兩個(gè)完全相同的燈泡，故兩燈泡的電壓相等，都是$\frac{3V}{2}$=1.5V；
（2）當(dāng)閉合S₁和S₃時(shí)，兩燈泡并聯(lián)，電流表測干路電流，
因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓相等，完全相同燈泡的電阻相等，
所以根據(jù)歐姆定律可得，通過兩燈泡的電流相等，即I₁=I₂=$\frac{I}{2}$=$\frac{0.58A}{2}$=0.29A；
兩燈泡的電壓相等，都等于電源電壓，即為3V；
（3）只閉合S₁時(shí)，電路為L₁的簡單電路，L₂被短路，電流表測電路中的電流，則通過L₁的電流為0.49A，通過L₂的電流為0A；故L₁的電壓是3V，L₂的電壓是0；
（4）電壓表并聯(lián)在L₁兩端，只閉合S₂，如果兩燈都不亮，電流表無示數(shù)，即此時(shí)為斷路，電壓表示數(shù)為3V，即表明電壓表能和電源相連，故可能是L₁斷路導(dǎo)致的．
如果一燈亮，另一燈不亮，電流表有示數(shù)，即該電路有電流；電壓表無示數(shù)，即說明L₁短路．
答：（1）只閉合S₂時(shí)，通過L₁和L₂的電流分別是0.44A、0.44A；兩端電壓均為1.5V；
（2）當(dāng)閉合S₁和S₃時(shí)，通過L₁和L₂的電流分別是0.29A、0.29A；兩燈泡的電壓相等，都等于電源電壓，即為3V；
（3）只閉合S₁時(shí)，通過L₁和L₂的電流分別是0.49A、0A；L₁的電壓是3V，L₂的電壓是0；
（4）電壓表并聯(lián)在L₁兩端，只閉合S₂，如果兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為3V，電流表無示數(shù)，L₁斷路；如果一燈亮，另一燈不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，說明L₁短路．

點(diǎn)評 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、電路三種狀態(tài)的應(yīng)用，分清開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵．