Question

12．如圖所示，電燈L標有“4V、1W”．滑動變阻器R₁總電阻為50Ω，閉合開關S，當滑片P滑至某位置時，電流表示數(shù)為I₁=0.45A，電燈L恰好正常發(fā)光．由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時電流表示數(shù)變?yōu)镮₂=0.5A，電壓表示數(shù)變?yōu)閁=10V．電流表和電壓表均為理想電表，試求電源電動勢E和內電阻r．

Answer 1

分析 電燈L突然熄滅，且電流表示數(shù)變大，說明總電阻變小，電壓表也有示數(shù)，可判斷出故障為斷路，只可能燈L發(fā)生斷路．利用閉合電路歐姆定律E=U+Ir，對故障前后兩種狀態(tài)列式，即可求解．

解答 解：由題意可知電燈L正常發(fā)光時，由閉合電路歐姆定律有：
  E=I₁R₂+（I₁+I_L）r…①
  P_L=I_LU_L…②
由題意可知故障是電燈L所在支路斷路．…③
故障發(fā)生之后，由閉合電路歐姆定律有：
  E=I₂（R₂+r）…④
電阻R₂的阻值：R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{10}{0.5}$Ω=20Ω…⑤
聯(lián)解①②④⑤得：
    E=12.5V…⑥
    r=5Ω…⑦
答：電源電動勢E是12.5V，內電阻r是5Ω．

點評 本題考查了根據(jù)電流表電壓表的示數(shù)判斷電路故障問題及閉合電路歐姆定律的應用，難度適中．