Question

1．电源电压不变，R₁=10Ω，R₂=15Ω．当S₁、S₂都闭合时，甲、乙都是电压表，则U_甲：U_乙=3：5；当S₁闭合，S₂断开时，甲、乙都是电流表，则I_甲：I_乙=5：2．当甲是电压表、乙是电流表，S₁、S₂都闭合时，时会发生短路现象．

Answer 1

分析 （1）当S₁、S₂都闭合时，甲、乙都是电压表，两电阻串联，电压表甲测R₂两端的电压，乙电压表测电源的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比；
（2）当S₁闭合，S₂断开时，甲、乙都是电流表，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比；
（3）短路是指电流没有经过用电器而将电源两级直接连通的电路．

解答 解：（1）当S₁、S₂都闭合时，甲、乙都是电压表，两电阻串联，电压表甲测R₂两端的电压，乙电压表测电源的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，两电阻两端的电压之比：
$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{I{R}_{1}}{I{R}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{10Ω}{15Ω}$=$\frac{2}{3}$，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电压表的示数之比：
$\frac{{U}_{甲}}{{U}_{乙}}$=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}+{U}_{2}}$=$\frac{3}{2+3}$=$\frac{3}{5}$；
（2）当S₁闭合，S₂断开时，甲、乙都是电流表，两电阻并联，电流表甲测干路电流，电流表乙测R₂支路的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R₁、R₂的电流之比：
$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{\frac{U}{{R}_{1}}}{\frac{U}{{R}_{2}}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{3}{2}$，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，两电流表的示数之比：
$\frac{{I}_{甲}}{{I}_{乙}}$=$\frac{{I}_{1}+{I}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{3+2}{2}$=$\frac{5}{2}$；
（3）当甲是电压表、乙是电流表，S₁、S₂都闭合时，导线把电源两端直接连通，会发生短路现象．
故答案为：3：5； 5：2； 短路．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电路三种状态的应用，分清电路的串并联和电表所测的电路元件是解题的关键．