Question

11．如圖所示，小燈泡上標(biāo)有“8V 2W”的字樣，電源電壓12V，且保持不變．當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電壓表V₁的示數(shù)是12V，燈泡正常工作時(shí)的電阻為32Ω，要使小燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是16Ω，由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)相同，但不為零，若這種現(xiàn)象的發(fā)生是由用電器引起的，則故障可能的原因是滑動(dòng)變阻器R₁被短路．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)電源的電壓，電壓表V₂測(cè)燈泡L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出燈泡的電阻和滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻；
（2）兩電壓表的示數(shù)相同、且不為零說明均測(cè)電源的電壓，則滑動(dòng)變阻器R₁被短路．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)電源的電壓，電壓表V₂測(cè)燈泡L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
則電壓表V₁的示數(shù)是12V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{2W}{8V}$=0.25A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U₁=U-U_L=12V-8V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻和滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻分別為：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{8V}{0.25A}$=32Ω，R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{4V}{0.25A}$=16Ω；
（2）兩電壓表的示數(shù)相同、且不為零，說明均測(cè)電源的電壓，則滑動(dòng)變阻器R₁被短路．
故答案為：12；32；16；滑動(dòng)變阻器R₁被短路．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及電路故障的判斷，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．