Question

7．小明用已連接好的圖甲所示電路對小燈泡展開實(shí)驗(yàn)研究．其中電源電壓恒為3V不變，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”．

（1）檢查電路連接正確無誤后，閉合開關(guān)．發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表沒有示數(shù)．小明用電壓表并聯(lián)在電路中兩點(diǎn)間進(jìn)行測試的情況如表所示．則電路的故障是燈泡斷路．

測試位置	BC	CD	DN
電壓表示數(shù)/V	3V	3V	0V

（2）故障排除后，小明繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為使小燈泡變亮，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向N（選填“M”或“N”）端移動(dòng)；
（3）小明將電壓表并聯(lián)到小燈泡兩端，閉合開關(guān)S后，滑片P從最左端M滑到最右端N的過程中，小燈泡的I-U圖象關(guān)系如圖乙所示．則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：10Ω（滑動(dòng)變阻器電阻絲阻值不隨溫度變化）．

Answer 1

分析 （1）在判斷故障時(shí)，電壓表的示數(shù)的變化很關(guān)鍵，若電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源能相通，與電壓表并聯(lián)的部分電路由開路現(xiàn)象，若無示數(shù)，說明不能電源相通，開路位置在與電壓表串聯(lián)的電路上；
（2）燈泡變亮，電阻變小，離下接線柱變近；
（3））當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：閉合開關(guān)后，燈泡不亮，說明電路存在短路或和斷路．用電壓表逐點(diǎn)進(jìn)行檢測，由表格中的現(xiàn)象可分析：
BC間有示數(shù)，即電源電壓正常；
DN間無示數(shù)，則電壓表與電源不連通，即DN以外的部分?jǐn)嗦�；再由BC間有示數(shù)，即與電壓表串聯(lián)的部分是通路，所以故障可能是在BC兩點(diǎn)間的燈泡斷路了．
（2）燈泡變亮，電阻變小，離下接線柱變近，應(yīng)將滑片向N端移動(dòng)；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流最小，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_L′=1V，電路中的電流I′=0.2A，
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：
U_R=U-U_L′=3V-1V=2V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω．
故答案為：（1）燈泡斷路；（2）N；（3）10Ω．

點(diǎn)評 要會(huì)使用電壓檢測電路故障，要會(huì)根據(jù)現(xiàn)象分析故障原因．要記住，當(dāng)電壓表并聯(lián)在某處時(shí)若有示數(shù)，說明此處開路或它處短路，若無示數(shù)，說明此處短路或它處開路．