内容正文:
含电表电路的分析与判断
专题7
第十六章 电压 电阻
一、含电表电路的分析
含有电流表、电压表的电路分析步骤:
步骤一:去掉电压表,视电流表为导线,分析电路的串、并联。
步骤二:逐个去掉电流表,不能工作的用电器为电流表的测量对象。
步骤三:逐个放回电压表,找到其并联点,判断其测量对象。
1.含电流表的电路
方法:将电流表去掉,分析哪些用电器不能正常工作,则去掉的电流表测量的就是这些用电器的电流。
不能正常工作包括下面两种情况:
(1)去掉电流表,用电器因断路不能工作。
(2)去掉电流表,用电器因短路不能工作。
例1 闭合开关,电流表A1、A2、A3分别测量 、 、
的电流。
L1、L2、L3
L1、L2
L2、L3
解析 将A1去掉,则灯L1、L2、L3均不能工作,故A1测量L1、L2、L3的电流;
将A2去掉,则L1、L2因短路不能工作,故A2测L1、L2的电流;
将A3去掉,则L2、L3因短路不能正常工作,故A3测L2、L3的电流。
变式训练1 在如图所示的电路中,灯泡L1和L2是 (选填“串联”或“并联”)连接的,其中电流表A1测量通过 的电流,电流表A2测量通过 的电流。
并联
干路
L2
解析 分析电路连接方式时,先把电压表去掉,由电路图可知,L1和L2是并联,将A1去掉,L1和L2都不工作,故A1测干路的电流。A2去掉L2不能工作,故A2测L2的电流。
2.含电压表的电路
分清电压表测量对象:
(1)去源法
去掉电源(用手捂住电源),再看电压表与哪部分构成闭合回路,那么电压表测的就是那部分电路的电压。
(2)滑线法
电压表两端沿着连接的导线滑动到用电器或电源两端。(能跨过元件:开关、电流表,不能跨过元件:电源、用电器、电压表)
例2 开关S闭合后,电压表V1测的是 两端的电压;电压表V2测的是
两端的电压。
L2
电源
解析 根据去源法:V1与L2组成闭合回路,故V1测L2两端的电压;V2与L1、L2组成闭合回路,故V2测L1、L2两端的总电压,也为电源电压。根据滑线法:V1测L2两端的电压;V2测L1、L2两端的总电压。
变式训练2 如图所示,电源两端电压不变,当开关S闭合后,电压表V1的示数为7 V,电压表V3的示数为4 V,则电压表V2的示数为 V。
3
解析 由电路图可知,电压表V1测电阻R2、R3的串联电压,电压表V2测电阻R2的电压,电压表V3测电阻R3的电压;则U2+U3=UV1=7 V,UV2=U2=UV1-UV3=7 V-4 V=3 V。
3.含电流表、电压表的电路
例3 如图所示电路中,灯泡L1和L2是 (选填“串联”或“并联”)连接的,开关闭合时,电流表的示数为0.2 A,电压表的示数为1.2 V和2.8 V,则分析电路后可知,通过灯泡L1的电流为 A,L1两端电压为
V,通过L2的电流为 A,L2两端电压为 V。
串联
0.2
1.2
0.2
1.6
解析 去除两电压表后,可以看出电流的路径只有一条,故L1和L2串联连接。电流表的示数为0.2 A,则通过L1、L2的电流均为0.2 A,电压表V1并联在灯泡L1两端,测量 L1两端的电压,电压表V2接在灯泡L1、L2串联整体的两端,测量L1、L2两端的总电压。所以1.2 V为L1两端的电压,2.8 V为L1、L2两端的总电压,由串联电路的电压关系得,L2两端的电压U2=U-U1=2.8 V-1.2 V=1.6 V。
变式训练3 小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关S后,电流表A1和A2的指针均指在图乙所示的位置。下列说法正确的是( )
A.电流表A1、A2的示数分别为
0.2 A、1 A
B.电流表A1、A2的示数均为1 A
C.电压表V1、V2的示数分别为2 V、4 V
D.电压表V1、V2的示数均为6 V
D
解析 因为开关闭合后,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2中的电流,电压表V1、V2测量并联电路两端的电压,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:电流表A1的示数大于A2的示数,所以,电流表A1的量程为0~3 A,示数为1 A,即干路电流I=1 A;电流表A2的量程为0~0.6 A,示数为0.2 A,即通过L2的电流I2=0.2 A;则通过L1中的电流:I1=I-I2=1 A-0.2 A=0.8 A,故A、B错误;
由于电源由四节新干电池组成,则U=1.5 V× 4=6 V,由于V1、V2测量