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物理高考的电路故障剖析,电压表与电流表的示数显示,与断路与漏电的关系

更新时间:2025-09-03

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资源介绍

在高考数学中,常有借助电压表、电压表的示数显示或变化,来判定电路故障,而此种类型的题目看似简单,但其中的规律若果没有柔润的话,这么经常出错不单单在所难免,但是最令人烦躁的是:有时做对了,似乎不知为什么做对了,做错了也不知错在那里,一切似是而非。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

一、预备知识1:数学学中的漏电和断路mWZ物理好资源网(原物理ok网)

1、【短路】——短路是指电路或电路中的一部份被短接。中学数学中时常遇到的是电源漏电和用家电漏电:mWZ物理好资源网(原物理ok网)

电源漏电——即电压不经过任何用家电,直接由负极经过导线流回正极。非常容易烧毁电源。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

用家电漏电——也叫部份电路漏电,此时用家电的内阻相当于“0”,即是R=0。如右图,可以把L2称为漏电。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

2、【断路】——断路(开路)是指处于电路没有闭合开关,或则导线没有联接好,或用家电烧毁,即整个电路在某处断掉的状态。如右图,都可以称为断路。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

二、预备知识2:电流表电压表的联接形式mWZ物理好资源网(原物理ok网)

三、判断电压表有、无示数mWZ物理好资源网(原物理ok网)

1、电流表无示数mWZ物理好资源网(原物理ok网)

断路的情况:如右图,假如电压表A2与所测家电L2组成的西路是“断开”的,则此电压没有经用家电L2,即此大道电压是0,所以电压表A2无显示。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

其他大道漏电的情况:如右图电流与电压的比值怎么算,L1大道漏电,导致L2大道不再有电压通过,故A2无示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

2、电流表有示数mWZ物理好资源网(原物理ok网)

此时电路中有大电压,电压表有示数(暂时)。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

本大道漏电mWZ物理好资源网(原物理ok网)

但非常注意:电压表不能直接联接到串联电路中,参《北京师范学院九年极化学全册》《十一章简单电路》P55mWZ物理好资源网(原物理ok网)

缘由:mWZ物理好资源网(原物理ok网)

因为电压表的电阻特别小电流与电压的比值怎么算,假如不经过用家电,直接接在电源正正极上,相当于电源漏电,虽然电源的电流并不很高,但因为电路中的内阻特别小,电压值也会大到几十安甚至上百安的程度,这样几乎顿时就把电压表烧毁。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

这时可能出现,电压顿时达到最大量程,之后电压表烧毁,变为0.mWZ物理好资源网(原物理ok网)

四、判断电流表有无示数mWZ物理好资源网(原物理ok网)

电流表与用家电并联,在此讨论时,为了便捷起见,把电流表并联的局部电路称为内系统,再者的电路称为外系统。内系统按照情况可以随时转换,主要以便捷讨论为宜。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

1、电压表的无示数mWZ物理好资源网(原物理ok网)

第一种情况:外系统产生断路,或则未闭合电路时——系统内电流表无示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

如右图,当把电流表V与L2看作内系统时,则断路1创立时,则电流表无示数。当把电流表V与L2、L1看作内系统时,则断路2创立时,则电流表也无示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

对于V与L2构成的内系统,其间的电流表两端能够产生断路呢,其实可以,而且假如这样产生断路的话,就断定为电流表没有联接好,其结果也是电流表无示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

第二种情况:外系统产生闭合电路(若没有家电称作为漏电),当内系统的用家电漏电时,则内系统的R=0,欧姆定理U=IR,当R=0时,是U=0,——系统内电流表无示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

2、电压表有示数mWZ物理好资源网(原物理ok网)

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第一种情况:内外系统正常——内系统正常(电流表与用家电一个或多个并联),外系统产生闭合电路(漏电)。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

第二种情况:当内系统的用家电断路时,其电流表的示数基本相当于电源的电流,故电流表有示数。由于这时电流表的内阻很大,虽然系统外有用家电接入,但其阻值比起电流表中的内阻已变得微不足道了(达到忽视程度)。则电流表承当了所有电流,故电流表示数会变大并接近电源电流。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

案例1:如右图mWZ物理好资源网(原物理ok网)

当正常情况下,电路闭合时,电流V检测的是L1,L2的电流,L1,L2与电源两者都是并联关系,所以电流表V测出的电流就是L1、L2、电源两者的电流,而且大小都相等。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

当L2断路时,则电流表所测的是L1、电源三者的电流,且电流相等。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

当L1、L2都断路时,则电流表所测是电源的电流。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

推论:只要电流表所测家电内部断路的话,则电流表所测电流就等于电源的电流,故有示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

案例2:如右图:mWZ物理好资源网(原物理ok网)

若L1断路,这么L1等价于非常大的内阻接入了电路,设为Rx,此时,L2的内阻比起Rx的内阻就微不足道了(达到忽视的程度,注:这个L2可以是一个用家电,也可以是一个相当复杂的用家电群)。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

这时,整个电路等价于Rx接入电路,并承当电源的所有电流。故V1示数会变大并接近电源电流,而V2看作内阻很小的用家电,故V2的示数可觉得是0,即没有示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

推论:只要电流表所测家电内部断路的话,则电流表所测电流就基本上等于电源的电流,故有示数。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

特殊地,如果,L1,L2都断路,这么就看作两个非常大的内阻接入电路,设R1=R2,由U=IR,电压一定(虽然电路早已是断路,电压应为0了),U1=U2同,V1,V2示数各等于一半电源电流。mWZ物理好资源网(原物理ok网)

四、以电流表电压表有无示数为根据,判断电路故障mWZ物理好资源网(原物理ok网)

练练手,选自《北京师范学院九年极化学全册》《十一章简单电路》P64mWZ物理好资源网(原物理ok网)

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