图就差不多这么着了,从电源开始竖着依次是R,R2,R3,R4,上面的是R1.R1下面是电压表,另一个是电流表。
若电源电压不变,请判断一下四句话的正误,并给出分析。
A,若R1断路,电流表示数变小,电压表示数为零
B,若R2断路,电流表示数变小,电压表示数变大
C,若R3断路,电流表示数为零,电压表示数变小
D,若R4短路,电流表示数不变,电压表示数变大
C是对的,但是不懂,我只要初中阶段的解答就可以了。
利用等效电路图来分析这个问题在逻辑上会清晰很多:
记号(与图中不太一样):U表示理想电源两端电压,A表示流过电流表电流(即示数),V表示电压表示数,I表示总电流。
补充一点知识:电位。电位定义省略,只说初中电路图中确定各点电位的规则:电路图中的每一点都有确定的电位;电路图中同一条导线上各点电位相同;顺着电流流动方向,经过电阻元件电位要下降,下降数值等于该电阻两端电压即电流乘电阻;经过电源时,从电源负极到电源正极,电位上升,上升数值等于理想电源两端电压。另外重要的一点是某两点之间的电压就等于这两点点位的差,简称电位差。
有了以上准备下来分析各个选项:
A选项:R1断路
R1断路后,R1、R4都形不成回路,所以R1、R4中都没有电流经过。所以总电流就等于流经R2、R3电流之和,这相当于(等效于)没有R1、R4支路时的电流情况。这时电路的连接情况是R2、R3先并联然后与R串联。容易看出这个时候R2、R3并联的电阻要比原先有R1、R4支路时共3条支路一起并联的电阻要大。(句子比较长,仔细看)所以总的电阻,即(R+并联电阻)也变大了。所以总电流变小,并联电压=U-IR反而变大,这个电压就是加在R3两端的电压(当然也是加在R2两端的电压),因而流过R3的电流变大,即A的示数变大;再说电压表示数。看电阻R4,由于没有电流流经,两端电位差是零,即是说它从它上端点到下端点没有电位改变,所以R4上端点电位和R3下端点电位相同。(这是因为R3下端点和R4下端点在同一条导线上)这样就明了了,其实这个时候电压表测量的电位差就是R2或者R3两端的电位差,也就是并联电压。由之前的分析知道并联电压是变大了,并且显然比原先电压表示数更大,(原先电压表测量的是R1两端电压,这个电压是小于那时的并联电压的)所以说电压表示数也是变大的。所以A变大,V变大。
B选项:R2断路。
类似于A情况,R2断路后并联电阻变大所以总电流变小,并联电路两端电压增大,所以流过R3和R1、R4的电流都比以前大,所以A的示数也变大了。流过R1电流增大,因此它两端的电位差也必定增大,所以V的示数也是增大的。所以A变大,V变大。
C选项:R3断路。
R3断路后,这条支路就没有电流经过,所以电流表示数为零。如同B情况,R3断路后并联电阻变大,总电流变小,并联电压=U-IR增大,所以流过R2和R1、R4的电流都增大,所以电压表示数也增大。所以A为零,V变大。
D选项:R4短路。
R4断路,原先的R1、R4支路的串联电阻变小,于是总的并联电阻变小,导致总电流增大,并联电压变小。这样流经R2、R3的电流就比之前少,但总电流是增大的,由此可知流经R1的电流比原先要大。所以A变小,V变大。
看了一下4个选项,没有一个对的。即ABCD全错
只用初中知识,根本不能把这个电路理解清楚,楼主还是按我说的来吧。
追问这个,真是辛苦你了,但是我还没有学到,所以怎么也不懂,但是我现在只要知道C对的解释就好了……非常感谢……
追答关于答案,楼主拿我说的做法给你们老师看,ABCD肯定全错。尤其是C,必定是错误的
追问我现在也很苦恼,因为我没有条件去问老师,我马上升高一,对于初中知识我还是自信的,但是这个问题明显是和高中有衔接的。那我就不纠结这个了。你帮我解释一下电压表两次的测量对象是谁就好了,谢谢
追答A选项,R1断路前,电压表测量的是R1的电压这很清楚;R1断路后电压表测量的是并联电压。其他3个选项里电压表测的都是R1两端电压,这也很清楚。
我之所以引入电位概念,就是想说明为什么R1断路后,电压表测量的是R2两端电压。(或R3两端电压、或并联电压——它们相等)我初中时候遇到这种题也有疑问,按照那时候老师的说法是“R1断路后,R4相当于导线”,所以电压表测量的是并联电压。那会儿就这么记住了,可是心里一直觉得怪怪的,一个电阻怎么就能“相当于”导线呢。后来再想想,发现“R1断路后,R4相当于导线”这种说法只是说出了解题方法(一种等效分析的方法)并没有说出物理原因,只有通过电位来说明,物理图像才会清晰。
不是哦,这个不是普通的练习题,是石家庄二中去年的高一分班考试题,不能小瞧的,答案也一定是对的