Question

19．標有“6V  4.8W”的小燈泡L和標有“6V  3.6W”的定值電阻R，它們電流與電壓變化的關(guān)系如圖甲所示．現(xiàn)將它們連入圖乙所示電路中，閉合開關(guān)S，其中一用電器正常工作，則電源電壓為9V，燈泡L和電阻R的電功率之比為1：2．若電路正常工作一段時間后，燈L熄滅，兩個電表只有一個電表的示數(shù)變小，若故障只發(fā)生在燈泡L或電阻R上，則電路中出現(xiàn)的故障是電阻R斷路．

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）知道燈泡的額定電壓和定值電阻兩端的最大電壓，根據(jù)圖象讀出通過它們的電流，其中一用電器正常工作時電路中的電流為兩者電流中較小的，再根據(jù)圖象讀出它們兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡L和電阻R的電功率之比；
（2）燈L熄滅時要么L短路、要么電路斷路，分析這兩種情況得出符合題意的答案．

解答 解：由電路圖可知，定值電阻R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由銘牌可知，燈泡的額定電壓和定值電阻允許所加的最大電壓均為6V，
由圖甲可知，燈泡的額定電流為0.8A，通過定值電阻的最大電流為0.6A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且其中一用電器正常工作，
所以，電路中的電流I=0.6A，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_L=3V，定值電阻兩端的電壓U_R=6V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_L+U_R=3V+6V=9V，
由P=UI可得，燈泡L和電阻R的電功率之比：
P_L：P_R=U_LI+U_RI=U_L+U_R=3V：6V=1：2；
（2）燈L熄滅時要么L短路、要么電路斷路，
當燈L短路時，電路為R的簡單電路，電壓表測電源的電壓示數(shù)變大，由I=$\frac{U}{R}$可知電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，與題意不符；
當R斷路時，電路斷路，電流表的示數(shù)為零即示數(shù)變小，電壓表測電源的電壓示數(shù)變大，與題意相符；
所以，電路中出現(xiàn)的故障是電阻R斷路．
故答案為：9； 1：2； 電阻R斷路．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和電功率公式的應(yīng)用以及電路故障的判斷，會確定一用電器正常工作時電路中的電流是關(guān)鍵．