Question

如圖所示的電路中，①、②和③是三個(gè)電表（電流表或電壓表），已知電源電壓U=6V，兩燈泡的電阻均為6Ω，閉合開關(guān)后，兩燈泡均能發(fā)光，則：
（1）分析①、②和③可能為什么電表，并求出他們的讀數(shù)；
（2）各種可能情況下L₁消耗的電功率．

Answer 1

解：（1） 第一種情況：如果把表②去掉，這樣我們就能看出電路中有兩條支路：L₁與表③串聯(lián)在一條支路中，所以表③就是電流表；L₂與表①串聯(lián)在一條路中，所以表①是電流表；表②與兩個(gè)燈泡并聯(lián)，是電壓表．
表②測(cè)的是電源電壓，所以讀數(shù)是6V
因?yàn)閮蔁舨⒙?lián)，所以兩燈兩端的電壓相等且等于電源電壓：U₁=U₂=6V
所以通過L₁的電流為：I₁===1A，則表③的讀數(shù)為1A
通過L₂的電流為：I₂===1A，則表①的讀數(shù)為1A
第二種情況：如果把表①和表③去掉，這樣我們就能看出L₂、表②、L₁在一條路上，此時(shí)電路為串聯(lián)電路，所以表②就是電流表；表③因?yàn)榕c燈L₂并聯(lián)，所以是電壓表；表①與燈L₁并聯(lián)，所以是電壓表．
因?yàn)長(zhǎng)₁與L₂是串聯(lián)，所以：R_串=R₁+R₂=12Ω
此時(shí)電路中的電流為：I==0.5A，則表②的讀數(shù)是0.5A
根據(jù)公式 I=得：U=IR
所以燈L₁兩端的電壓：U₁=IR₁=0.5A×6Ω=3V，則表①的讀數(shù)是3V
燈L₂兩端的電壓：U₂=IR₂=0.5A×6Ω=3v，則表③的讀數(shù)是3V
另外幾種情況都會(huì)造成要么其中一個(gè)燈泡不發(fā)光或兩個(gè)燈泡都會(huì)不發(fā)光的情況，所以要使兩個(gè)燈泡都能發(fā)光，就只以上兩種情況．
答：當(dāng)表①是電流表、表②是電壓表、表③是電流表時(shí)，表①的讀數(shù)是1A，表②的讀數(shù)是6V，表③的讀數(shù)是1A；
當(dāng)表①是電壓表、表②是電流表、表③是電壓表時(shí)，表①的讀數(shù)是3V，表②的讀數(shù)是0.5A，表③的讀數(shù)是3V．
（2） 第一種情況：根據(jù)公式P=UI得，P₁=U₁×I₁=6V×1A=6W
第二種情況：根據(jù)公式P=UI得，P₁′=U₁′×I₁′=3V×0.5A=1.5W
答：兩種情況下L1消耗的功率分別為6W和1.5W．
分析：根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，再綜合電流表電壓表的連接方式，從整體和局部的關(guān)系去分析．
點(diǎn)評(píng)：本題的綜合性較強(qiáng)，涉及的知識(shí)較多，更偏重于對(duì)學(xué)生能力的考查．做這類題時(shí)思路要清晰，掌握串、并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻規(guī)律是關(guān)鍵．