Question

7．如图，R₁=4Ω，R₂=8Ω，R_ab=12Ω，U=6V，当S断开，P在b端，电流表的示数？电压表的示数？当S闭合，P在a端，电流表的示数？电压表的示数？

Answer 1

分析 当S断开，P在b端时，R₁被短路，R_ab与R₂串联，电压表测量R_ab两端的电压，电流表测量电路总电流；当S闭合，P在a端，R_ab与R₁并联，电压表测量电源电压，R₂被短路，电流表测量干路电流，据此分析即可得出电流表、电压表的示数．

解答 解：当开关S断开时，R_ab和R₂串联在电路中，电压表测R_ab两端的电压，电流表测电路电流，串联电路各处电流都相等，串联电路电压为各分电压之和．
电流表示数I=$\frac{U}{{R}_{ab}{+R}_{2}}$=$\frac{6V}{12Ω+8Ω}$=0.3A，
电压表示数U_ab=IR_ab=0.3A×12Ω=3.6V，
当开关S闭合后，R₂被短路，R_ab与R₁并联，电压表测量电源电压，所以示数为6V；此时电路总电阻R=$\frac{{R}_{ab}{×R}_{1}}{{R}_{ab}{+R}_{1}}$=$\frac{12Ω×4Ω}{12Ω+4Ω}$=3Ω；电流表的示数I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{3Ω}$=2A．
答：当S断开，P在b端，电流表的示数为0.3A；电压表的示数为3.6V；当S闭合，P在a端，电流表的示数为2A；电压表的示数为6V．

点评 本题考查学生对串联、并联电路电流和电压规律的掌握程度以及运用欧姆定律计算有关物理量的能力，关键是分析出开关断开与闭合时电路的连接情况．