Question

2．如圖甲所示的電路中，1至11為連接點的標號．在開關閉合后，發(fā)現小燈泡不亮，電壓表和電流表均無示數．現用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關、變阻器、小燈泡、6根導線以及電路中的各連接點，已知電壓表和電流表均無故障．
①為了檢測變阻器、小燈泡以及6根導線，在連接點1、2已接好的情況下，檢測時應當選用多用電表的電壓檔；在連接點1、2同時斷開的情況下，檢測時應當選用多用電表的歐姆檔．
②在開關閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明5、6兩點之外電路不存在斷路，5、6之間可能有斷路故障．
③為了盡可能準確的完成探究小燈泡U--I特性的實驗？圖甲電路接線圖中還存在錯漏，請你在圖甲中補畫出正確的連接線．
④圖乙是某實驗小組的同學根據實驗數據繪制兩成的小燈泡的U--I特性圖線．隨后他們將該小燈泡直接串接在電動勢E=4.5V，內阻r=1.5Ω的直流電源上，則該小燈泡通電發(fā)光時的電功率約為2.72W．

Answer 1

分析 ①為了檢測變阻器、小燈泡以及6根導線，在連接點1、2已接好的情況下，運用多用電表的電壓檔去測某兩點間的電壓，找出故障所在．若在連接點1、2同時斷開的情況下，多用電表中的電源需起作用，應選用歐姆檔．
②根據電路故障現象分析電路故障原因．
③繪制而成的小燈泡的U-I特性圖線，滑動變阻器需采用分壓式接法，電流表采取外接法．
④作出電動勢E=4.5V，內阻r=1.5Ω的直流電源的U-I圖線，與小燈怕的伏安特性曲線的交點所對應的電壓和電流為此時的實際電壓和實際電流，根據P=UI小燈泡通電發(fā)光時的電功率．

解答 解：①在電路全部連接好，電路中可能有電流，所以需要找故障時，用多用電表的電壓檔；在電路與電源斷開時，電路中沒有電流，各點之間也沒有電壓，所以需要找故障時，用多用電表的歐姆檔．
②在開關閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表測電源電動勢，5、6兩點之外電路不存在斷路，5、6之間可能有斷路．
③因為電壓電流需要從零開始測起，所以滑動變阻器需要采用分壓式接法，燈泡的電阻較小，電流表需要采用外接法．連接如圖．

④電動勢E=4.5V，內阻r=1.5Ω，則短路電流：${I}_{短}=\frac{E}{r}=\frac{4.5}{1.5}=3$A
作出電源的U-I圖線，如圖所示：

由圖示圖象可知，交點所對應的電壓和電流分別為3.4V、0.8A，所以實際功率：P=UI=3.4×0.8=2.72W．
故答案為：①電壓；歐姆；②5、6兩點之外電路不存在斷路，斷路；③電路圖如圖所示；④2.72．

點評 解決本題的關鍵掌握實物圖連接的方法和注意事項，知道電源的外電壓和電流關系圖線的截距和斜率表示的物理意義．以及掌握原副線圈之間電壓、電流、功率之間的決定關系．