Question

如圖所示，小燈泡上標有“8V 2W”字樣，電源電壓12V，且保持不變．當(dāng)開關(guān)S閉合時，電壓表V₁的示數(shù)是

12

V，燈泡正常工作時燈絲電阻為

32

Ω，要使小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的電阻是

16

Ω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

燈泡斷路

．

Answer 1

分析：①電壓表與用電器并聯(lián)測量兩端電壓；
②已知燈泡額定功率和額定電壓，利用公式R=

U2

P

得到燈絲電阻；
③要使燈泡正常發(fā)光，兩端電壓必須等于額定電壓；已知電源電壓和燈泡額定電壓，可以得到滑動變阻器兩端電壓；已知燈泡額定電壓和額定功率，可以得到燈泡正常發(fā)光時的電路電流；已知滑動變阻器兩端電壓和通過的電流，利用公式R=

U

I

得到滑動變阻器接入電路的電阻；
④電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源是通路狀態(tài)，具體故障根據(jù)電壓表的位置和示數(shù)大小確定．

解答：解：
①由圖知，閉合開關(guān)，電壓表V₁測量電源電壓，所以電壓表V₁的示數(shù)是12V；
②∵P=

U2

R

，
∴燈泡的電阻為R₂=

U22

P2

=

(8V)2

2W

=32Ω；
③滑動變阻器兩端電壓為U_R=U-U₂=12V-8V=4V，
∵P=UI，
∴電路電流為I=I₂=

P2

U2

=

2W

8V

=0.25A，
滑動變阻器接入電路的電阻為R=

UR

I

=

4V

0.25A

=16Ω；
④電路發(fā)生故障，兩電壓表的示數(shù)相同，但不為零，說明示數(shù)為電源電壓，故障是燈泡斷路或滑動變阻器短路，已知現(xiàn)象的發(fā)生是由用電器引起的，所以故障的原因是燈泡斷路．
故答案為：12；32；16；燈泡斷路．

點評：此題考查了電壓表的測量位置、電功率變形公式的應(yīng)用、電路故障的判斷等，屬于電學(xué)基本規(guī)律和技能的考查，綜合性較強，但難度不大．