欧姆定律的应用 变化电路的分析及查找电路故障

欧姆定律的应用:变化电路的分析及查找电路故障

编 稿：李九明 审 稿：林 友 责 编：李井军

串、并联电路中的有关规律：

典例分析

1、在如图所示的电路中，电源的供电电压保持不变，R 1、R 2是两个定值电阻。

(1) 闭合开关S ，移动变阻器的滑片P ，当电流表的读数增大时，电压表甲的读数将___________，电压表乙的读数将_____________。(填“增大”减小”或“不变”)

(2) 实验过程中，若发现两只电压表的读数相同但不为零，则产生这种现象的原因可能有：________。

分析：这是一个串联电路的实物图，对于这类实物图的问题，首先采取的方法是画出它的电路图，然再进行分析，设R 1、R 2、滑动变阻器R 3两端电压分别是U 1、U 2、U 3，乙表测量的是R 2两端电压，即U 乙＝U 2，甲表测量的电压是R 2和滑动变阻器的电压即U 2＋U 3，由于电流变大，由U ＝IR 可知R 1和R 2两端的电压都变大，所以乙表的示数变大，而甲表的示数U 甲＝U －U 1，由于U 1变大，所以U 甲变小。

关于第（2）问，由于乙电压表测量的是R 2两端的电压，即U 2，而甲电压表测量的电压是R 2和滑动变阻器的电压，即U 2＋U 3．这两只仪表的示数相同，就有两种可能性：一种是U 3＝0，即滑动变阻器发生了短路现象，另一种是甲、乙两只仪表的共同测量对象中发生了断路，此时，两只仪表测量的值变都会是电源的电压。

答案：（1）变小 变大；（2）一是滑动变阻器发生了短路，二是可能电阻R 2发生了断路。 这种问题是典型的串联电路的示数变化问题．本题的难点是电压表V 乙的示数变化情况，当电流表示数

变大，说明滑动变阻器R 3的阻值变小，故不能利用U 乙＝I （R 2＋R 3）来判断V 乙表的示数变化情况了，当然我们不仅要理解上述的理论分析过程，还要领会这类问题的规律，如通过这类问题的分析，我们应发现：串联电路中，某一段电路的阻值变小了，它两端的电压将会变小，这个结论对于解决这类问题是一条很好的捷径。

2、如图所示，已知电阻R 1=3Ω、R 2=6Ω，电流表A 的示数是0.6A ，则电流表A 1的示数„（ ）

A ．0.6A B ．0.4A C ．0.2A D ．0.1A

分析：由图可知，R 1和R 2并联，A 1表测量R 1的电流，A 表测量总电流，题目中要求A 1表的示数，即R 1中的电流，就需要知道R 1两端的电压．由于并联电路中每条支路两端的电压与并联后总电阻两端的电压都是相同的，因此可先求出并联电路的总电阻，再利用欧姆定律求出电压即可。

当然本题还可以利用并联电路的分流原理来解决，由R 1、R 2的阻值可求出I 1和I 2的比值， 再利用I ＝I 1＋I 2即可求出I 1的值了。 解：

方法一 设电路的总电阻为R 总，则：

U 1＝U 总＝I 总·R 总＝0.6A ×2Ω＝1.2V ，

方法二 利用分流原理得：

而I 1＋I 2＝I ＝0.6A ， 联立上述两式得：I 1＝0.4A 。

3、小刚同学用如图的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此实验过程中，当A 、B

两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是 A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片适当向左移动 C. 将变阻器滑片适当向右移动 D. 将电池个数增加

分析：题中要研究“电流与电阻的关系”，就应该保持电阻两端的电压不变，具体操作过程是开关闭合后，调节滑动变阻器使AB 两点间电阻R 1＝5Ω两端的电压为一合适的值，如3V ，读出电流表的示数，然后保持滑动变阻器不变，断开开关，将R 1取下，换上阻值为10Ω的电阻R 2，但是闭合开关后，AB 两端即R 2两端的电压却不为3V 了，这是因为在这个变化过程中，AB 两点间相当于是一个变阻器，它的阻值变大，那么它两端的电压就变大, 为了减小AB

两端的电压，就应增大滑动变阻器两端的电压，所以可将滑动变阻

器向阻值增大的方向调节。 答案：C

本题考查的要点有两个：一是对欧姆定律的研究方法的考查；另一个是对串联电路中示数变化的考查，难点是如何在换上另一只电阻后保证它两端的电压不变，解决的捷径是通过这类问题的练习总结出串联电路中电阻变化引起

电压变化的规律：串联电路中电阻变大了，那么它两端的电压就要变大。

4、如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S ，电路正常工作，过了—会儿，一个电

表的示数变大，另一个电表的示数变小，则下列判断中正确的是 A ．阻R 一定断路 B ．电阻R 一定短路 C ．灯L 的亮度可能不变 D ．灯L 可能变亮

本题的考查点不仅仅是电路中哪里发生了故障，而且要求对各种故障产生的现象都要有较好的认识，这是一个串联电路，电流表测量的是电路中的电流，电压表测量的R 两端的电压，本题电路中出现的故障主要是指电阻R 和灯泡L 的断路或短路，它们产生的现象如下表所列：

答案：D

本题主要是考查电路中的两类故障：断路、短路以及与两类故障所产生的现象。以本题中电阻R 产生故障为例进行分析：如果R 发生了断路，此时电源的正极、开关、电压表、小灯泡到电源的负极形成通路，此时电压表测量的是电源电压；在此通路中，由于电压表电阻很大，通过电路的电流极小，电流表示数为零，灯泡不亮，如果R 发生短路，此时在由电源、灯泡、电流表、开关所构成的通路中，电阻变小，电流变大，灯泡亮度将变亮；而由于电压表此时所测量的是电流表和短路后的R 的电压，这一段电路电阻近似为零，由欧姆定律求出电压表示数为零。