Question

15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变．
（1）若电路中各元件均完好，当电键S由断开到闭合时，电压表V的示数将变大，电流表A₁的示数将不变．（均选填“变小”、“不变”或“变大”）
（2）若电路中存在故障且故障只发生在电阻R₁、R₂处，当电键S由断开到闭合时，发现只有一个电表示数发生变化，则故障是R₂断路或R₁、R₂同时断路．

Answer 1

分析 由电路图可知，当电键S断开时，R₂和电压表被断路，电路为R₁的简单电路，两电流表均测通过R₁的电流．
（1）当电键闭合时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A₁测R₁支路的电流的，电流表A₂测干路电流，根据电压表有无示数判断其示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知电流表A₁示数的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化；
（2）电路故障分为短路和断路，分别分析两电阻短路或断路时三电表示数的变化，然后得出符合题意的答案．

解答 解：由电路图可知，当电键S断开时，R₂和电压表被断路，电路为R₁的简单电路，两电流表均测通过R₁的电流；
（1）当电键闭合时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A₁测R₁支路的电流的，电流表A₂测干路电流；
由电键S断开时无示数、闭合有示数可知，电压表的示数变大；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R₁的电流不变，即电流表A₁的示数不变；
（2）电路故障分为短路和断路，则：
①若R₁短路，闭合电键前，电流经两电流表回到电源的负极，会造成电源短路，电压表示数为0；
闭合电键后，电流仍然经两电流表回到电源的负极，会造成电源短路，此时电压表也被短路，电压表示数仍然为0；所以，闭合电键前后，三电流表的示数不变；
②若R₂短路，闭合电键前，两电流表有示数，电压表无示数，闭合电键后，会造成电源短路，电流表A₁与电压表均有示数，且干路电流变大，即电压表的示数不变，电流表A₁的示数变小，电流表A₂的示数变大；
③若R₁与R₂同时短路时，电键闭合前后都会造成电源短路，三电表的示数不变；
④若R₁断路，闭合电键三电表均无示数，闭合电键后，电压表和V₂有示数，V₁无示数，即电压表的示数变大，电流表A₁的示数不变，电流表A₂的示数变大；
⑤若R₂断路，闭合电键前后，通过R₁的电流不变，两电流表的示数不变，而电压表有无示数变为有示数，则电流表的示数不变，电压表的示数变化；
⑥若R₁与R₂同时断路时，闭合电键前三电表无示数，闭合电键后，两电流表的示数不变，电压表的示数变大；
综上可知，电路故障为R₂断路或R₁、R₂同时断路．
故答案为：（1）变大；不变；（2）R₂断路或R₁、R₂同时断路．

点评 本题考查了电路的动态分析和电路故障的判断，分析好两电阻断路和短路时三电表示数的变化是关键．