一道典型題目的拓展

原題目 如圖1所示的電路。



1.當S1、S2均斷開時，則電路的連接情況如何？

2.只閉合S1時，電路的連接情況如何？

3.只閉合S2時，電路的連接情況如何？

4.S1、S2均閉合時，電路的連接情況如何？

分析 當S1、S2均斷開時，此電路為串聯電路，三只燈泡均發光。只閉合S1時，燈泡L1、L2被短路，只有L3發光。只閉合S2時，燈泡L2、L3被短路，只有L1發光。S1、S2均閉合時，此電路可等效為如圖2所示。

所以三只燈泡并聯，三只燈泡均發光。其中S控制三只燈泡，S1控制L2、L3，S2控制L1、L2。

拓展1 若將圖1中的開關換成電流表。



1.試分析電路連接情況及電流表所測電流？

2.若電流表○A1的示數為1.2A，○A2的示數為0.8A，電流表○A的示數為1.5A。那么通過L1、L2、L3的電流分別為多少？

分析 將圖1中的開關換成電流表后，電路的連接仍然是并聯，（因為電流表在分析電路時與閉合的開關等效，故和圖1中S、S1、S2閉合時相同），電流表○A1測燈泡L2、L3的電流之和，電流表○A2測L1、L2的電流之和，電流表○A測干路電流。三只電流表的示數分別為I1、I2、I，所以I1=IL2+IL3，I2=IL1+IL2，I=IL1+IL2+IL3，故

IL1=I-I1=1.5A-1.2A=0.3A，

IL3=I-I2=1.5A-0.8A=0.7A，

IL2=I-IL1-IL2=1.5A-0.3A-0.7A

=0.5A

拓展2 若將圖1中的開關換成電壓表。

1.試分析電路中的連接情況和電壓表所測電壓？

2.若電壓表○V1的示數為3V，○V1的示數為5V，電源電壓為6V，那么燈泡L1、L2、L3兩端的電壓分別為多少？

分析 將圖1中的開關換成電壓表后，三只燈泡串聯，（因為電壓表在分析電路時與斷開的開關等效，故和圖1中S閉合，S1、S2斷開時相同），電壓表○V1測燈泡L1、L2的電壓之和，電壓表○V2測燈泡L2、L3的電壓之和。兩只電壓表的示數分別為U1、U2，電源電壓為U，所以U1=UL1+UL2，U2=UL2+UL3，U=UL1+UL2+UL3，故

UL1=U-U2=6V-5V=1V，

UL3=U-U1=6V-3V=3V，

UL2=U-UL1-UL3=6V-1V-3V

=2V。

本題是初中物理電學中非常典型的題目，由開關替換為電流表、電壓表，既考察了電路的分析，又考察了電流表、電壓表的使用，以及串、并聯電路電流、電壓關系的應用。對于整合教材內容，靈活運用知識點有非常大的幫助。