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17.如圖所示,已知R1=10歐,R2=6歐,R3=R4=8歐,UAB=10伏,求:
(1)K閉合時電壓表和電流表的示數分別為多少?
(2)K斷開時電壓表和電流表的示數又分別為多大?

分析 (1)畫出K閉合時的等效電路圖,根據電阻的并聯求出R3與R4并聯時的總電阻,根據電阻的串聯和歐姆定律求出該支路的電流,再根據歐姆定律求出電壓表的示數,利用并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電流表的示數;
(2)畫出K斷開時的等效電路圖,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的總電阻,利用歐姆定律求出電路中的電流,再根據歐姆定律求出并聯部分的電壓,利用并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出R1與R3支路的電流,利用歐姆定律求出電壓表的示數.

解答 解:(1)K閉合時,等效電路圖如下圖所示:

因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和,
所以,R3與R4并聯時的總電阻:
R34=R3R4R3+R4=\frac{8Ω×8Ω}{8Ω+8Ω}=4Ω,
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R2支路的總電阻:
R234=R2+R34=6Ω+4Ω=10Ω,
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,R2支路的電流:
I234=\frac{{U}_{AB}}{{R}_{234}}=\frac{10V}{10Ω}=1A,
電壓表的示數:
U34=I234R34=1A×4Ω=4V,
電流表的示數:
I4=\frac{{U}_{34}}{{R}_{4}}=\frac{4V}{8Ω}=0.5A;
(2)K斷開時,等效電路圖如下圖所示:

并聯部分的總電阻:
R=\frac{({R}_{1}+{R}_{3}){R}_{2}}{({R}_{1}+{R}_{3})+{R}_{2}}=\frac{(10Ω+8Ω)×6Ω}{(10Ω+8Ω)+6Ω}=4.5Ω,
電流表的示數:
I=\frac{{U}_{AB}}{{R}_{并}+{R}_{4}}=\frac{10V}{4.5Ω+8Ω}=0.8A,
并聯部分的電壓:
U=IR=0.8A×4.5Ω=3.6V,
R1與R3串聯支路的電流:
I13=\frac{{U}_{并}}{{R}_{1}+{R}_{3}}=\frac{3.6V}{10Ω+8Ω}=0.2A,
電壓表的示數:
U3=I13R3=0.2A×8Ω=1.6V.
答:(1)K閉合時電壓表的示數為4V,電流表的示數為0.5A;
(2)K斷開時電壓表的示數為1.6V,電流表的示數為0.8A.

點評 本題考查了串并聯電路的特點和歐姆定律的應用,分析開關閉合、斷開時電路的連接方式和電表所測的電路元件是關鍵.

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小華按照如圖乙所設計的電路圖連接好電路,把“雨水檢測金屬”裝置豎立并浸入雨水不同深度處進行實驗,記錄到如表的現象及數據:
檢測浸入雨水中部分未浸入1/3浸入2/3浸入全部浸入
電流表的示數/A00.160.200.32
電動機不轉轉動慢轉動快轉動更快
(1)分析實驗記錄的現象和有數據,可歸納如下結論:
①雨水是導體(選填“導體”、“絕緣體”、“半導體”或“超導體”).
②“雨水檢測金屬”裝置浸入雨水中深度越深,電流表示數越大,這說明a、b間接入電路的電阻在變��;根據影響導體電阻大小的因素可知:a、b間接入電路的電阻變化是由導體的橫截面積變化引起的.
(2)按照圖乙設計的電路,在晴天無雨水時,電動機不能轉動,無法進行車窗的清潔.為了解決此問題,可在圖乙電路的基礎上加裝一個電路元件.請在圖乙畫出加裝元件后的電路圖.

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