Question

如图所示，小灯泡上标有“8V 2W”字样，电源电压12V，且保持不变．当开关S闭合时，电压表V₁的示数是

12

V，灯泡正常工作时灯丝电阻为

32

Ω，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻是

16

Ω由于电路发生故障，发现两电压表的示数相同，但不为零，若这种现象的发生是由用电器引起的，则故障可能的原因是

灯泡断路

．

Answer 1

分析：①电压表与用电器并联测量两端电压；
②已知灯泡额定功率和额定电压，利用公式R=

U2

P

得到灯丝电阻；
③要使灯泡正常发光，两端电压必须等于额定电压；已知电源电压和灯泡额定电压，可以得到滑动变阻器两端电压；已知灯泡额定电压和额定功率，可以得到灯泡正常发光时的电路电流；已知滑动变阻器两端电压和通过的电流，利用公式R=

U

I

得到滑动变阻器接入电路的电阻；
④电压表有示数，说明电压表与电源是通路状态，具体故障根据电压表的位置和示数大小确定．

解答：解：
①由图知，闭合开关，电压表V₁测量电源电压，所以电压表V₁的示数是12V；
②∵P=

U2

R

，
∴灯泡的电阻为R₂=

U22

P2

=

(8V)2

2W

=32Ω；
③滑动变阻器两端电压为U_R=U-U₂=12V-8V=4V，
∵P=UI，
∴电路电流为I=I₂=

P2

U2

=

2W

8V

=0.25A，
滑动变阻器接入电路的电阻为R=

UR

I

=

4V

0.25A

=16Ω；
④电路发生故障，两电压表的示数相同，但不为零，说明示数为电源电压，故障是灯泡断路或滑动变阻器短路，已知现象的发生是由用电器引起的，所以故障的原因是灯泡断路．
故答案为：12；32；16；灯泡断路．

点评：此题考查了电压表的测量位置、电功率变形公式的应用、电路故障的判断等，属于电学基本规律和技能的考查，综合性较强，但难度不大．