《2025年解码初三物理》

1-2 难度系数：★★★☆☆
如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表$V_1$的示数为$U_0$，电压表$V_2$的示数为$2U_0$，电路正常工作。一段时间后，观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻$R_1$、$R_2$上。请根据相关信息写出此时两电压表的示数及对应的故障。

答案： 若电压表$V_1$示数为$3U_0$，$V_2$示数为$0$，则$R_1$断路；若电压表$V_1$示数为$0$，$V_2$示数为$3U_0$，则$R_2$断路。
解析：电源电压$U=U_0+2U_0=3U_0$。
- $R_1$断路：电路断路，$V_1$测电源电压$3U_0$（变大），$V_2$示数$0$（变小），电流表示数$0$（变小），仅有$V_1$变大。
- $R_2$断路：电路断路，$V_2$测电源电压$3U_0$（变大），$V_1$示数$0$（变小），电流表示数$0$（变小），仅有$V_2$变大。

例2 难度系数：★★★☆☆
在如图所示的电路中，电源电压为$U_0$且保持不变。闭合开关S，发现电压表示数始终为$U_0$。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻$R_1$、$R_2$上，请根据以上信息，写出开关S闭合前后电流表示数的变化情况及对应的故障：

答案： 若电流表示数始终为$0$，则$R_1$断路；若闭合前电流表示数为$\frac{U_0}{R_1+R_2}$，闭合后电流表示数变大为$\frac{U_0}{R_2}$（假设$R_2$短路）。
解析：假设电路为$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$电压。
- $R_1$断路：闭合前后电路均断路，电流表示数始终为$0$，电压表始终测电源电压$U_0$。
- $R_2$短路：闭合前$R_1$与短路的$R_2$串联，电流$I=\frac{U_0}{R_1}$，电压表$U_0$；闭合后$R_1$被短路，电流过大（实际中视为示数变大），电压表仍$U_0$。

2-1 难度系数：★★★☆☆
在如图所示的电路中，电源电压为$U_0$保持不变，电阻$R_1=R_2=R_0$。闭合开关S时：
（1）请判断电流表、电压表示数的变化情况。
（2）一段时间后，突然一只电表的示数变大，另一只电表的示数变小。请根据相关信息写出此时电压表、电流表的示数及对应的故障。

答案： （1）电流表示数变大，电压表示数变大；（2）若电压表示数为$U_0$，电流表示数为$0$，则$R_1$断路；若电压表示数为$0$，电流表示数为$\frac{U_0}{R_0}$，则$R_1$短路。
解析：（1）开关闭合前，电路为$R_2$单独接入，电流$I_1=\frac{U_0}{R_0}$，电压表示数$0$；闭合后，$R_1$与$R_2$并联，总电阻变小，电流$I_2=\frac{2U_0}{R_0}$（变大），电压表测电源电压$U_0$（变大）。
（2）$R_1$断路：电流表示数$I=\frac{U_0}{R_0}$（变小），电压表示数$U_0$（变大）；$R_1$短路：电源短路，电流表示数变大，电压表示数$0$（变小）。

2-2 难度系数：★★★☆☆
在如图所示的电路中，电源电压为$U_0$保持不变，$R_1$、$R_2$的阻值均为$R_0$。闭合开关S，两电表示数均不变，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻$R_1$或$R_2$上。请根据以上信息，写出各电表的示数及其对应的故障：

答案： 若电流表示数为$0$，电压表示数为$U_0$，则$R_1$断路；若电流表示数为$\frac{U_0}{R_0}$，电压表示数为$0$，则$R_2$短路。
解析：开关闭合前，电路断路，电流表示数$0$，电压表示数$0$；闭合后正常时，$R_1$与$R_2$串联，电流$I=\frac{U_0}{2R_0}$，电压表示数$\frac{U_0}{2}$。
- $R_1$断路：闭合前后电流表示数均$0$，电压表示数均$U_0$（不变）。
- $R_2$短路：闭合前后电流表示数均$\frac{U_0}{R_0}$，电压表示数均$0$（不变）。