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例題精講 · 第 00677 題 · 電壓法和電阻法,讀數指向的不是同一段

以自編串聯電路四段為材料,現算正常電流與各段電壓,再分別按 R₂ 斷路與 R₃ 短路回代電壓法、電阻法讀數,訓練「帶電測電壓、斷電測電阻」的分工,並回代閉合。

00677題號全 1000 篇 · 第 第113輪 / 第113冊 輪
方向物理·實驗六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 物理實驗

一、考點定位與做題順序

查電路故障要先定方法:電壓法帶電測,斷路處兩端會量到幾乎全部電源電壓,完好的段兩端電壓為 0;電阻法必須斷電測,斷開的元件阻值趨於無窮,短路的段阻值趨於 0。兩種讀數指向不同,不能混著解釋。

自編示意:電源 E=6.00 V,串聯 R₁=100 Ω、R₂=200 Ω、R₃=300 Ω。器件與讀數均為自編示意,不代表真實測量記錄。

二、逐題精講

題1

題1 求正常電流與各段壓降;若 R₂ 斷路,電壓法各段讀數是多少?

解析

總阻 = 100+200+300 = 600 Ω,正常電流 I = 6.00/600 = 0.0100 A。各段壓降 U₁ = 1.00 V、U₂ = 2.00 V、U₃ = 3.00 V,和 6.00 V = E 閉合。

R₂ 斷路時迴路電流為 0,R₁、R₃ 上沒有壓降,電源電壓全部落在斷點兩端:R₂ 兩端讀到 6.00 V,其餘兩段讀到 0 V。這正是電壓法定位斷路的依據。

回代核驗:0.0100×600 = 6.00 V = E;1.00+2.00+3.00 = 6.00 V,兩處閉合。

答案 正常 I=0.0100 A,壓降 1.00/2.00/3.00 V;R₂ 斷路時其兩端 6.00 V、其餘 0

採分點 總阻與電流 2 分;三段壓降 2 分;斷路讀數 2 分;電壓法依據 1 分;兩處回代 1 分

易錯點 把斷路處電壓說成 0;帶電用電阻法測

題2

題2 若 R₃ 短路,電流與各段壓降變成多少?電阻法會讀到什麼?

解析

R₃ 短路後總阻只剩 R₁+R₂ = 300 Ω,電流 I' = 6.00/300 = 0.0200 A,是正常值的 2.0 倍。壓降 U₁' = 2.00 V、U₂' = 4.00 V、R₃ 兩端 0 V。

電阻法須先斷開電源:R₁、R₂ 仍讀到各自標稱值,R₃ 所在段讀到接近 0 Ω,據此定位短路;若不斷電就測,表內電源會與外電路疊加,讀數沒有意義。兩種故障在電壓法下的特徵也相反:斷路段獨得全壓,短路段電壓為 0。

回代核驗:2.00+4.00 = 6.00 V = E;0.0200×300 = 6.00 V 閉合;4.00 V 是 R₂ 在正常時的 2.0 倍,與電流同比放大一致。

答案 R₃ 短路後 I′=0.0200 A,U₁′=2.00 V、U₂′=4.00 V;電阻法測 R₃ 段近 0 Ω

採分點 短路後電流 2 分;兩段壓降 2 分;斷電測電阻 2 分;兩類故障對照 1 分;兩處回代 1 分

易錯點 短路後還說電流不變;帶電測電阻

三、規律小結與對照表

狀態總阻 (Ω)電流 (A)特徵讀數
正常6000.0100壓降 1.00/2.00/3.00 V
R₂ 斷路∞0R₂ 兩端 6.00 V
R₃ 短路3000.0200R₃ 段 0 V / 0 Ω
壓降閉合——6.00 V = E

小結:斷路段獨得全壓,短路段電壓為零;電阻法必須斷電。本例正常 0.0100 A,R₃ 短路後 0.0200 A、R₂ 壓降 4.00 V。讀數均為自編示意。

四、自測清單

  • 能用串聯分壓算正常電流與壓降
  • 知道斷路時電壓全落在斷點兩端
  • 能算短路後的電流與壓降
  • 知道電阻法必須斷電
  • 能對照兩類故障的讀數特徵
  • 能用壓降之和與歐姆定律回代
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(物理):運動學測量、光的干涉、牛頓定律、傳感器、電路與聲學相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(物理科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招物理·多用表查故障:斷路處電壓全落在它兩端
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