下面是某同学对一道作业题的解答过程: 题目:图5所示电路中,R1=340 Ω,R2=230 Ω,电源内电阻r=50 Ω。当S处于0状态时,电压表(可视为理想电压表)的示数为72 V;当S与1接触时,电压表的示数为U1=63 V,电流表的示数为I1=

admin2017-08-16  13

问题 下面是某同学对一道作业题的解答过程:
    题目:图5所示电路中,R1=340 Ω,R2=230 Ω,电源内电阻r=50 Ω。当S处于0状态时,电压表(可视为理想电压表)的示数为72 V;当S与1接触时,电压表的示数为U1=63 V,电流表的示数为I1=0.18 A。
    求:当S与2接触时,电流表的示数,2和电压表的示数U2各是多少。

    解:设电源电动势为E,当S处于0状态时,电源处于开路状态,电压表的示数就是电源的电动势,所以E=72 V。
    当S与2接触时,由闭合电路欧姆定律得:I2=≈0.26 A
    由欧姆定律得
    U2=I2R2=0.26 A×230 Ω=59.8 V
    答:当S与2接触时,电流表示数是0.26 A,电压表的示数是59.8 V。
    问题:
指出学生解题中的错误,分析错误产生的可能原因并给出正确解法。

选项

答案学生错误之处在于计算I2时没有考虑电流表的内阻;错误原因是学生在分析电路时存在惯性思维,想当然地认为电流表的内阻忽略不计,对电路图、题干的已知条件缺乏正确的分析,对闭合电路欧姆定律的分析不严谨。 正确的解法: 设电源电动势为E,电流表内阻为r’,当S在0处时,电路处于断路状态,此时E=72 V。 根据闭合电路欧姆定律得:I1=[*],带入数据,r’=10 Ω。 所以,I2=[*]≈0.25 A。 根据欧姆定律得:U2=I2(R2+r’)=0.25 A×240 Ω=60 V。 所以,I2=0.25 A,U2=60 V。

解析
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