12.2.5 电路故障的判断 讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
|
2份
|
18页
|
95人阅读
|
1人下载
普通
内容正文:
12.2 闭合电路的欧姆定律
第五讲 电路故障的判断
高二上学期物理人教版必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 12.2 闭合电路的欧姆定律 · 学生版
知识点范围 1.根据串反并同判断电阻电压和电流的变化
2.判断电路中发生故障的元件和原因;故障后电表示数变化;故障后小灯泡亮度变化
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
知识点 4 讲 例题 4 道 巩固练习 8 题 判断速查表 10 条 建议用时 55 分钟
这一讲讲故障。电路里某个元件断了,或者被导线短接了,各处的电压、电流怎样变,灯泡变亮还是变暗,以及怎样用一块电压表把故障点找出来。判断用的还是上一讲那套顺序,先把故障点看成一个阻值突变的电阻,再按局部到整体推,熟练以后用串反并同直接判。断路和短路的表现相反,做题时先定故障类型,再定故障位置,最后定到具体元件。例题按四个知识点排列,前三道练判断,最后一道练亮度变化。
本讲内容
知识点 1 串反并同判断电压和电流的变化
知识点 2 判断故障的元件和原因
知识点 3 故障后电表示数变化
知识点 4 故障后小灯泡亮度变化
第一部分 知识点精讲
知识点 1 串反并同判断电压和电流的变化
原理 元件的故障只有两种表现,断路和短路。断路处电阻变为无穷大,短路处电阻变为零。把故障点当成一个阻值突变的电阻,仍然可以按局部到整体的顺序推,也可以用串反并同直接判。串反并同的意思是,以发生变化的电阻为参照,与它串联的元件,电流和电压的变化趋势与它相反;与它并联的元件,变化趋势与它相同。电源内阻按串联处理,外电阻增大时内电压减小,路端电压增大,与串反的结论一致。
图 1
结论 外电阻增大时干路电流减小,路端电压由电动势减去内电压得到:
断路时故障支路的电流为零,与故障点串联的元件电流减小、电压减小;与故障点并联的元件两端电压升高,电流也增大。短路时被短接的部分电压为零,流过它的电流也为零,其余部分的电压和电流都增大。口诀里的串联、并联,指的是其他元件与故障点的连接关系,故障点本身不适用。
易错 把断路和短路的效果对调;以为断路处两端的电压为零,实际断口两端电压等于电源电动势;忽略电源内阻,外电阻变化时把路端电压当成不变,并联支路的结论就反了。
知识点 2 判断故障的元件和原因
原理 定位故障靠电压表逐段测量。断路把电路切断,用电压表跨接在断口两端,电压表与电源及其余元件构成回路,读数接近电源电动势;其余各段的电压为零。短路处两端电压为零,其余各段电压升高,总电流增大。测量的顺序从电源两端开始,逐段向故障点逼近,读数发生跳变的那一段就是故障段。
图 2
结论 串联电路里两个灯都不亮,某段电压等于电源电动势,说明该段断路;某段电压为零而其余各段为电动势,说明该段短路。多用电表用直流电压挡,量程取略大于电源电动势的一挡,四节干电池共约 6 V,选 10 V 挡;红表笔接电势高的一端。电路通电时只能用电压挡,欧姆挡必须断电测量。
易错 带电用欧姆挡测量,损坏表头也测不准;量程选 2.5 V 挡,指针打满还读不出电动势;只测一段就下结论,漏掉多处故障的可能;把电压为零一律当成断路。
知识点 3 故障后电表示数变化
原理 电表的示数由电路结构和故障类型共同决定。电流表串联在哪条支路就测那条支路的电流,电压表并联在哪两点就测那两点之间的电压。故障前后的两组读数放在一起比较,比只看一组更容易定位置。干路电流与路端电压的关系是
图 3
结论 电压表有示数、电流表几乎不动,说明与电压表并联的那部分断路,回路里只剩下电压表这个大电阻;电流表有示数、电压表为零,说明被测部分短路;两表示数都增大,说明外电阻减小,多为一处短路;两表示数都减小,说明外电阻增大,多为一处断路。定量题先由示数变化定总电阻的变化方向,再定故障类型,最后回到具体元件。
易错 认为电压表有示数就一定是通路;只看示数变化的方向,不结合电表接在电路的哪两点;忽略题设只有一处故障,把两组读数分别推给两个元件。
知识点 4 故障后小灯泡亮度变化
原理 灯泡的亮度由实际功率决定。灯丝电阻近似不变时,功率与电流的平方成正比,也与两端电压的平方成正比:
图 4
所以灯泡变亮就是它两端的电压升高、通过的电流增大,变暗则相反。判断故障后的亮度变化,用串反并同最快。
结论 断路相当于电阻增大,与该电阻并联的灯泡变亮,与它串联的灯泡变暗;短路相当于电阻减小,被短接的灯泡熄灭,其余灯泡变亮。干路上的电阻断路,全电路没有电流,所有灯泡都熄灭;干路上的电阻短路,路端电压升高,各支路的灯泡都变亮。亮度变化和电表示数变化是同一件事的两种表现,两边的结论应当互相印证。
易错 把变亮和电流增大分开看,实际两者同向;忽略灯丝电阻随温度升高而增大,定量计算时直接拿冷态电阻代入;把并联关系看成了串联,结论整个反过来。
第二部分 判断速查表
题里的现象
判断
依据
某段电阻增大,或该处断路
总电阻增大,干路电流减小
闭合电路欧姆定律
与故障点串联的元件
电流、电压都减小
串反
与故障点并联的元件
电压、电流都增大
并同
断口两端
电压接近电源电动势
电压表与电源构成回路
短路处两端
电压为零
导线电阻可忽略
两灯都不亮,某段电压为电动势
该段断路
逐段测量
两灯都不亮,某段为零,其余为电动势
该段短路
逐段测量
电流表有示数,电压表为零
被测部分短路
电压表并联在该段
电压表有示数,电流表几乎不动
与电压表并联的部分断路
回路只剩电压表
灯泡变亮
实际功率增大,电压升高
P=I2R
第三部分 例题精讲
例1.(知识点 1)如图所示,灯泡A、B均处于发光状态,后来由于电路中某个电阻发生了故障,致使灯泡A比原来亮一些,则发生的故障可能是( )
A.R1短路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4断路
例2.(知识点 2)某学生在研究串联电路电压特点时,接成如图所示电路,接通K后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,则出现此种情况的原因可能是(、阻值相差不大)( )
A.开关处断路 B.BC段断路 C.AB段短路 D.BC段短路
例3.(知识点 3)某实验小组按如图所示的电路连接元器件,闭合开关后电流表示数为0.45 A,电压表示数为4V,一段时间后,灯泡L突然熄灭,此时电流表示数为0.5A,电压表示数为10V,若导线完好,则电路中发生的故障可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.R1短路 D.滑动变阻器断路
例4.(知识点 4)在如图所示的电路中,由于某一电阻发生了短路或断路,使得A灯变暗,B灯变亮,则故障原因可能是( )
A.或短路 B.或断路
C.或断路 D.或短路
第四部分 巩固练习
1.某同学利用如图所示的电路进行实验,闭合开关后,发现灯泡不发光。为查找故障,用多用电表2.5 V直流电压挡进行检测。将红表笔与接线柱A接触并保持不动,当黑表笔分别接触B、C时,示数均为1.48 V;当黑表笔分别接触D、E、F时,示数均为0。若电路中仅有一处故障,则故障为( )
A.BC间断路 B.CD间断路
C.DE间断路 D.EF间断路
2.如图所示电路中,当开关S闭合后,灯泡L1、L2均不发光,这时,用电压表测得B、C两点间有电压UBC=0,C、D两点间的电压UCD=4.5V,A、D两点间电压UAD=4.5V,由此可判断( )
A.L1短路 B.L2短路
C.L1断路 D.L2断路
3.如图所示的电路,闭合开关发现灯泡不亮,电路中只有一处故障。用电压表检查故障,电压表的负接线柱始终接1,正接线柱接2、3时电压表有示数,正接线柱接4时电压表无示数,出现故障的原因可能是( )
A.开关断路 B.电阻断路
C.电阻断路 D.灯泡断路
4.如图所示的电路中,闭合开关,灯泡A和B都正常发光。忽然灯泡B比原来变暗了些,而灯泡A比原来变亮了些,则电路中出现断路故障的是(设只有一处出现了故障,不考虑电源内阻)( )
A. B. C. D.灯B
5.某同学连接的电路如图所示,闭合开关S后,发现灯不亮。为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是,则此电路的故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.电灯L灯丝断了
C.电灯L短路 D.电阻R短路
6.测电灯泡发光时电阻的电路如图所示,对实验时观察到的现象及所做的分析如下,其中正确的是( )
A.S闭合后,观察到电压表示数较大,电流表示数基本为零,灯不亮,原因是灯所在的支路发生了断路故障
B.S闭合后,观察到电流表有示数,电压表无示数,灯不亮,原因是灯短路了
C.S闭合后,观察到电流表有示数,电压表无示数,灯亮,原因是电压表支路断路
D.S闭合后,观察到灯不亮,电流表、电压表均无示数,原因是电流表短路
7.在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,理想电压表和理想电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障( )
A.R1短路 B.R2短路 C.R3短路 D.R1断路
8.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表为理想电表,、、、均为定值电阻。灯泡L1和L2阻值一定且始终安全。现闭合开关S,下列分析正确的是( )
A.若断路,则灯泡L1和L2均变亮,电流表示数变小
B.若断路,则灯泡L1变暗,L2变亮,电流表示数变小
C.若短路,则灯泡L1和L2均变亮,电流表示数变大
D.若短路,则灯泡L1变亮,L2变暗,电流表示数变大
学科网(北京)股份有限公司
$
12.2 闭合电路的欧姆定律
第五讲 电路故障的判断
高二上学期物理人教版必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 12.2 闭合电路的欧姆定律 · 教师版
知识点范围 1.根据串反并同判断电阻电压和电流的变化
2.判断电路中发生故障的元件和原因;故障后电表示数变化;故障后小灯泡亮度变化
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
知识点 4 讲 例题 4 道 巩固练习 8 题 判断速查表 10 条 建议用时 55 分钟
这一讲讲故障。电路里某个元件断了,或者被导线短接了,各处的电压、电流怎样变,灯泡变亮还是变暗,以及怎样用一块电压表把故障点找出来。判断用的还是上一讲那套顺序,先把故障点看成一个阻值突变的电阻,再按局部到整体推,熟练以后用串反并同直接判。断路和短路的表现相反,做题时先定故障类型,再定故障位置,最后定到具体元件。例题按四个知识点排列,前三道练判断,最后一道练亮度变化。
本讲内容
知识点 1 串反并同判断电压和电流的变化
知识点 2 判断故障的元件和原因
知识点 3 故障后电表示数变化
知识点 4 故障后小灯泡亮度变化
第一部分 知识点精讲
知识点 1 串反并同判断电压和电流的变化
原理 元件的故障只有两种表现,断路和短路。断路处电阻变为无穷大,短路处电阻变为零。把故障点当成一个阻值突变的电阻,仍然可以按局部到整体的顺序推,也可以用串反并同直接判。串反并同的意思是,以发生变化的电阻为参照,与它串联的元件,电流和电压的变化趋势与它相反;与它并联的元件,变化趋势与它相同。电源内阻按串联处理,外电阻增大时内电压减小,路端电压增大,与串反的结论一致。
图 1
结论 外电阻增大时干路电流减小,路端电压由电动势减去内电压得到:
断路时故障支路的电流为零,与故障点串联的元件电流减小、电压减小;与故障点并联的元件两端电压升高,电流也增大。短路时被短接的部分电压为零,流过它的电流也为零,其余部分的电压和电流都增大。口诀里的串联、并联,指的是其他元件与故障点的连接关系,故障点本身不适用。
易错 把断路和短路的效果对调;以为断路处两端的电压为零,实际断口两端电压等于电源电动势;忽略电源内阻,外电阻变化时把路端电压当成不变,并联支路的结论就反了。
知识点 2 判断故障的元件和原因
原理 定位故障靠电压表逐段测量。断路把电路切断,用电压表跨接在断口两端,电压表与电源及其余元件构成回路,读数接近电源电动势;其余各段的电压为零。短路处两端电压为零,其余各段电压升高,总电流增大。测量的顺序从电源两端开始,逐段向故障点逼近,读数发生跳变的那一段就是故障段。
图 2
结论 串联电路里两个灯都不亮,某段电压等于电源电动势,说明该段断路;某段电压为零而其余各段为电动势,说明该段短路。多用电表用直流电压挡,量程取略大于电源电动势的一挡,四节干电池共约 6 V,选 10 V 挡;红表笔接电势高的一端。电路通电时只能用电压挡,欧姆挡必须断电测量。
易错 带电用欧姆挡测量,损坏表头也测不准;量程选 2.5 V 挡,指针打满还读不出电动势;只测一段就下结论,漏掉多处故障的可能;把电压为零一律当成断路。
知识点 3 故障后电表示数变化
原理 电表的示数由电路结构和故障类型共同决定。电流表串联在哪条支路就测那条支路的电流,电压表并联在哪两点就测那两点之间的电压。故障前后的两组读数放在一起比较,比只看一组更容易定位置。干路电流与路端电压的关系是
图 3
结论 电压表有示数、电流表几乎不动,说明与电压表并联的那部分断路,回路里只剩下电压表这个大电阻;电流表有示数、电压表为零,说明被测部分短路;两表示数都增大,说明外电阻减小,多为一处短路;两表示数都减小,说明外电阻增大,多为一处断路。定量题先由示数变化定总电阻的变化方向,再定故障类型,最后回到具体元件。
易错 认为电压表有示数就一定是通路;只看示数变化的方向,不结合电表接在电路的哪两点;忽略题设只有一处故障,把两组读数分别推给两个元件。
知识点 4 故障后小灯泡亮度变化
原理 灯泡的亮度由实际功率决定。灯丝电阻近似不变时,功率与电流的平方成正比,也与两端电压的平方成正比:
图 4
所以灯泡变亮就是它两端的电压升高、通过的电流增大,变暗则相反。判断故障后的亮度变化,用串反并同最快。
结论 断路相当于电阻增大,与该电阻并联的灯泡变亮,与它串联的灯泡变暗;短路相当于电阻减小,被短接的灯泡熄灭,其余灯泡变亮。干路上的电阻断路,全电路没有电流,所有灯泡都熄灭;干路上的电阻短路,路端电压升高,各支路的灯泡都变亮。亮度变化和电表示数变化是同一件事的两种表现,两边的结论应当互相印证。
易错 把变亮和电流增大分开看,实际两者同向;忽略灯丝电阻随温度升高而增大,定量计算时直接拿冷态电阻代入;把并联关系看成了串联,结论整个反过来。
第二部分 判断速查表
题里的现象
判断
依据
某段电阻增大,或该处断路
总电阻增大,干路电流减小
闭合电路欧姆定律
与故障点串联的元件
电流、电压都减小
串反
与故障点并联的元件
电压、电流都增大
并同
断口两端
电压接近电源电动势
电压表与电源构成回路
短路处两端
电压为零
导线电阻可忽略
两灯都不亮,某段电压为电动势
该段断路
逐段测量
两灯都不亮,某段为零,其余为电动势
该段短路
逐段测量
电流表有示数,电压表为零
被测部分短路
电压表并联在该段
电压表有示数,电流表几乎不动
与电压表并联的部分断路
回路只剩电压表
灯泡变亮
实际功率增大,电压升高
P=I2R
第三部分 例题精讲
例1.(知识点 1)如图所示,灯泡A、B均处于发光状态,后来由于电路中某个电阻发生了故障,致使灯泡A比原来亮一些,则发生的故障可能是( )
A.R1短路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4断路
【答案】BC
【详解】A.若R1短路,相当于R1减小,灯泡A与R1在两条支路上,根据串反并同知灯泡A比原来暗,故A错误;
B.若R2断路,相当于R2增大,灯泡A与R2在两条支路上,根据串反并同知灯泡A比原来亮,故B正确;
C.若R3短路,相当于R3减小,灯泡A与R2的并联部分相当于在干路上,根据串反并同知灯泡A比原来亮,故C正确;
D.若R4断路,R4在干路上,整个电路没有电流,灯泡A不亮,故D错误。
故选BC。
例2.(知识点 2)某学生在研究串联电路电压特点时,接成如图所示电路,接通K后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,则出现此种情况的原因可能是(、阻值相差不大)( )
A.开关处断路 B.BC段断路 C.AB段短路 D.BC段短路
【答案】D
【详解】A.若开关处断路,电路无电流,AB间电压为零,与电压表接AB时读数为U矛盾,故A错误;
B.若BC段断路,电路无电流,AB间电压为零,与接AB时读数为U矛盾,故B错误;
C.若AB段短路,AB间电压为零,与接AB时读数为U矛盾,故C错误;
D.若BC段短路,BC间电压为零,且AB间电压等于AC间电压U,与三次读数均相符,故D正确。
故选D。
例3.(知识点 3)某实验小组按如图所示的电路连接元器件,闭合开关后电流表示数为0.45 A,电压表示数为4V,一段时间后,灯泡L突然熄灭,此时电流表示数为0.5A,电压表示数为10V,若导线完好,则电路中发生的故障可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.R1短路 D.滑动变阻器断路
【答案】B
【详解】画出电路图如图所示,根据题意可知电流表的示数由0.45A 变为0.5A,电压表的示数由4V变为10V,若R1短路则电压表无示数;若滑动变阻器断路则电压表无示数;若灯泡短路则电压表无示数;若灯泡断路电压表测量的是外电压,所以示数要增大,电流表示数也将增大符合题意。所以是灯泡断路。
故选B。
例4.(知识点 4)在如图所示的电路中,由于某一电阻发生了短路或断路,使得A灯变暗,B灯变亮,则故障原因可能是( )
A.或短路 B.或断路
C.或断路 D.或短路
【答案】B
【详解】A.R2短路时,B灯熄灭,与题不符,故A错误;
B.R2断路时,外电阻增大,干路电流减小,A灯变暗。干路电流减小,电源的内电压、A灯和R4的电压都减小,R3的电压增大,通过R3的电流增大,R1的电压减小,则B灯电压增大,B灯变亮,与题意相符;
R3断路时,外电阻增大,干路电流减小,A灯变暗。电源的内电压、A灯和R4的电压都减小,R1的电压减小,则B灯电压增大,B灯变亮,与题意相符;故B正确;
C.R4断路,AB灯都会熄灭,与题不符,故C错误;
D.R4短路,外电路总电阻减小,电流变大,A灯变亮,与题不符,故D错误。
故选B。
第四部分 巩固练习
1.某同学利用如图所示的电路进行实验,闭合开关后,发现灯泡不发光。为查找故障,用多用电表2.5 V直流电压挡进行检测。将红表笔与接线柱A接触并保持不动,当黑表笔分别接触B、C时,示数均为1.48 V;当黑表笔分别接触D、E、F时,示数均为0。若电路中仅有一处故障,则故障为( )
A.BC间断路 B.CD间断路
C.DE间断路 D.EF间断路
【答案】B
【详解】当黑表笔分别接触B、C时,示数均为1.48 V,说明BC间是完好的,当黑表笔分别接触D、E、F时,示数均为0,且电路中仅有一处故障,说明CD间断路。
故选B。
2.如图所示电路中,当开关S闭合后,灯泡L1、L2均不发光,这时,用电压表测得B、C两点间有电压UBC=0,C、D两点间的电压UCD=4.5V,A、D两点间电压UAD=4.5V,由此可判断( )
A.L1短路 B.L2短路
C.L1断路 D.L2断路
【答案】D
【详解】根据电路图可知,两灯泡串联,闭合开关后L1、L2都不亮,电压表测断路两端时,电压表示数为电源电压,测量通路位置时,电压表示数为零;由题意可知,UBC=0,UCD=4.5V,UAD=4.5V,因此CD之间有断路,即L2断路。
故选D。
3.如图所示的电路,闭合开关发现灯泡不亮,电路中只有一处故障。用电压表检查故障,电压表的负接线柱始终接1,正接线柱接2、3时电压表有示数,正接线柱接4时电压表无示数,出现故障的原因可能是( )
A.开关断路 B.电阻断路
C.电阻断路 D.灯泡断路
【答案】B
【详解】A.若开关断路,则正接线柱接3时电压表无示数,不符合题意,故A错误;
B.若电阻断路,则正接线柱接2、3时电压表有示数,正接线柱接4时电压表无示数,故B正确;
C.若电阻断路,则闭合开关灯泡可以发光,不符合题意,故C错误;
D.若灯泡断路,则正接线柱接4时电压表有示数,不符合题意,故D错误。
故选B。
4.如图所示的电路中,闭合开关,灯泡A和B都正常发光。忽然灯泡B比原来变暗了些,而灯泡A比原来变亮了些,则电路中出现断路故障的是(设只有一处出现了故障,不考虑电源内阻)( )
A. B. C. D.灯B
【答案】A
【详解】根据题意,整个电路只有一处发生了断路,不考虑电源内阻,下面分别对不同区域进行讨论:
A.若断路,灯泡A与并联,这段电路中电阻变大,灯泡A两端电压升高,灯泡A中电流增大,灯泡A变亮;根据串联分压,灯泡B两端电压减小,灯泡B中电流变小,灯泡B变暗,故A符合题意;
B.若断路,灯泡B与并联,该段电路中电阻变大,电压增大,灯泡B中的电流增大,灯泡B变亮,故B不符合题意;
C.若断路,A、B两灯的亮度均不变,故C不符合题意;
D.若灯泡B断路,则灯泡B不能发光,故D不符合题意。
故选A。
5.某同学连接的电路如图所示,闭合开关S后,发现灯不亮。为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是,则此电路的故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.电灯L灯丝断了
C.电灯L短路 D.电阻R短路
【答案】C
【详解】电压表测量结果,说明电压表两接线柱间含电源部分电路A-G-F之间是连通的;,说明含电源部分电路D-C-B-A-G-F间的电路是连通的,且电路D-E-F部分无短路现象发生,则选项A、B、D可排除。故可以断定电路的故障可能为电灯L短路。
故选C。
6.测电灯泡发光时电阻的电路如图所示,对实验时观察到的现象及所做的分析如下,其中正确的是( )
A.S闭合后,观察到电压表示数较大,电流表示数基本为零,灯不亮,原因是灯所在的支路发生了断路故障
B.S闭合后,观察到电流表有示数,电压表无示数,灯不亮,原因是灯短路了
C.S闭合后,观察到电流表有示数,电压表无示数,灯亮,原因是电压表支路断路
D.S闭合后,观察到灯不亮,电流表、电压表均无示数,原因是电流表短路
【答案】ABC
【详解】A.S闭合后,观察到电压表示数较大,说明电路为通路,但电流表示数基本为零,灯不亮,原因是灯所在的支路发生了断路故障,故A正确;
B.S闭合后,观察到电流表有示数,说明电路为通路,但电压表无示数,灯不亮,原因是灯短路了,故B正确;
C.S闭合后,观察到电流表有示数,说明电路为通路,但电压表无示数,灯亮,原因是电压表支路断路,故C正确;
D.S闭合后,观察到灯不亮,电流表、电压表均无示数,说明所在的电路为断路,如果电流表短路,灯应该亮,故D错误。
故选ABC。
7.在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,理想电压表和理想电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障( )
A.R1短路 B.R2短路 C.R3短路 D.R1断路
【答案】B
【详解】理想电流表的电阻为零,理想电压表的电阻为无穷大,因此电压表测量两端的电压,电流表测量通过的电流。正常工作时,与并联后再与串联,设并联部分的等效电阻为,则有
电压表的示数为
电流表的示数为
A.若短路,则两端电势相等,电流表示数变为零,而直接接在电源两端,电压表示数增大,因此两表示数不是都增大,故A错误;
B.若短路,则电流表所在支路将短接,直接接在电源两端,电压表示数为
电流表的示数为
由于,因此有
故电压表和电流表的示数均增大,故B正确;
C.若短路,则电压表两端电势相等,电压表示数变为零,虽然电流表示数增大,但两表示数不是都增大,故C错误;
D.若断路,则与串联,电流表示数变为
此时电流表示数增大,但由于,电压表示数变为,故D错误。
故选B。
8.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表为理想电表,、、、均为定值电阻。灯泡L1和L2阻值一定且始终安全。现闭合开关S,下列分析正确的是( )
A.若断路,则灯泡L1和L2均变亮,电流表示数变小
B.若断路,则灯泡L1变暗,L2变亮,电流表示数变小
C.若短路,则灯泡L1和L2均变亮,电流表示数变大
D.若短路,则灯泡L1变亮,L2变暗,电流表示数变大
【答案】BD
【详解】等效电路图如图
A.若R1断路,则总电阻变大,电路总电流变小;L2并联部分的电路结构不变分流关系不变,则通过灯泡L2的电流减小,故L2变暗,因总电流变小,则电源内阻分压变小,L2分压变小,则L1分压变大,L1亮度变大,故A错误;
B.若R2断路,则总电阻变大,电路总电流变小;L1阻值一定,则通过灯泡L1的电流减小,故灯泡L1变暗;根据闭合电路欧姆定律
E=Ir+UL1+UL2
(Ir+UL1)减小,故UL2增大,通过灯泡的电流IL2变大,故灯泡L2变亮;根据
I=IL2+IA
可知电流表示数变小;故B正确;
C.若R3短路,则电路总电阻变小,电路总电流变大;根据闭合电路欧姆定律有
E=Ir+UL1+UL2
(Ir+UL1)增大,故UL2减小,灯泡L2变暗;故C错误;
D.若R4短路,则电路总电阻变小,电路总电流变大;L1与R1并联部分的电压增大,故L1亮,根据闭合电路欧姆定律有
E=Ir+UL1+UL2UL1增大Ir增大,则UL2减小,故L2变暗;根据
I=IL2+IA
可知电流表示数变大,故D正确。
故选BD。
学科网(北京)股份有限公司
$