[例7]在图中,当电键 K闭合后,两只小灯泡发光,电压表示数为4伏。过了2分钟,电压表示数为0,经检查除小灯泡外其余器材的连接良好,请分析造成这种情况的原因可能有:_____________________。

分析:电压表示数为0,其原因有三:1.电压表没有接好或电压表损坏;2.小灯L2短路;3.小灯L1断路。起先,电压表有示数,说明不存在原因1的情况。那么还有两种情况都是可能的。答案为:小灯L2短路;小灯L1断路。

 [例8] 在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是(  )

(A)灯L1短路   (B)灯L2短路  (C)灯L1断路   (D)灯L2断路

分析:可以采用排除法。小灯L2短路,会导致电压表示数变小、电流表示数变大;小灯L2断路,会导致电流表示数变0;小灯L1短路,会导致两灯都不亮;一灯熄灭而电表示数都不变,只有小灯L1发生断路时才有此可能。本题正确答案为C。

[例9] 在图16所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后,灯L1、L2都发光,-段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是                   

(A)灯L1断路    (B)灯Ll短路 (C)灯L2断路   (D)灯L2短路

分析:属于电路故障分析题。“-段时间后,其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断路的情况,那么,故障现象只有发生短路了。电压表V2的示数变大,是小灯变亮的原因,一定是小灯L2突然变亮;电压表Vl的示数变小说明小灯L1发生了短路。本题正确答案为B。

1.串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化

[例1]如图,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断A表和V表的变化。

分析:本题中,为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小。

P右移→R2↑→R↑→I↓→A表↓。

R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。

(判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。)

扩展:根据串联电路的特点,滑动变阻器R2两端的电压 U2 将 ↑。推论:如果滑动变阻器R2 足够大,当滑片P向右一直滑动时,电阻将不断增大,那么U2  将不断增大,U1 将不断减小,I将不断减小。假设 R2 无限大,这时U2  将增大到电源电压,U1 将变为0,I也将变为0,这时的电路就相当于断路。这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。

[例2]如图,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。

分析:首先要确定电路的类型,此电路属于串联电路呢还是并联电路。我们可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。此时可以容易地看出,这是一个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器接成了定值电阻,所以A表示数不变。

电压表在本电路中,是测量R1和R2部分电阻之和的电压,当滑片P向左移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变小,根据分压原理:V表示数减小。

 [例3]在如图4所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时

(A)安培表示数变大,灯变暗。   (B)安培表示数变小,灯变亮。

(C)伏特表示数不变,灯变亮。   (D)伏特表示数不变,灯变暗。

分析:将电流表等效为一根导线,可以看到电压表直接测量电源电压,因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时,电压表的示数将不会变化;而电阻R的阻值变大,小灯的电阻RL大小不变(注意:在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计),因此总电阻变大,电流变小,所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析,小灯两端的电压也将变小,小灯的功率P=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。

2、在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压U0=3.8V):

(1)王强小组采用图1所示的方案,这种测量方法叫做_________;测量时发现闭合开关后,无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是:___________;排除故障后,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为3.8V,此时电流表示数如图2所示,则小灯泡的额定功率为_______W;

 

(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知):

   实验步骤:

①电路如图3所示,请你按电路图在图4中用笔画线连好电路;

②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1

③开关S拨到位置2,滑片P位置不动,读出电流表示数I2

数据处理:先算出了灯泡的电阻RL=________(请你用所测的物理量表示),再根据,计算出灯的额定功率。

(3)他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是:_________________________   

(4)仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为_____________    

答案(1)伏安法;  电灯灯丝断了;  1.14

   (2)如图;  

   (3) 灯丝电阻随温度而变,测出的R值不是正常工作状态下的电阻。

   (4)开关S拨到位置1,移动滑片,直至电流表示数为

 0  149683  149691  149697  149701  149707  149709  149713  149719  149721  149727  149733  149737  149739  149743  149749  149751  149757  149761  149763  149767  149769  149773  149775  149777  149778  149779  149781  149782  149783  149785  149787  149791  149793  149797  149799  149803  149809  149811  149817  149821  149823  149827  149833  149839  149841  149847  149851  149853  149859  149863  149869  149877  447348 

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