Question

【题目】如图所示电路,闭合开关S1和S2,发现两块电流表指针偏转角度相同,由此可以得出灯泡L1与L2的实际功率之比为________，电路正常工作一段时间后,三个电表中的一块电表的示数变小,另外两块电表的示数不变,经检查发现是其中的一个灯泡发生了故障。若不考虑灯丝电阻的变化,则该故障是__________.

Answer 1

【答案】4:1 L1断路

【解析】

由电路图可知，闭合开关S1和S2时，L1与L2并联，电流表A1测L2支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压。
（1）根据并联电路的电压特点结合两块电流表指针偏转角度相同判断两电表的量程，根据指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍求出通过两灯泡的电流之比，根据并联电路的电压特点和P=UI求出两灯泡的实际功率之比；
（2）由题意可知，灯泡发生了故障，可能是短路，也可能是断路，分析每个灯泡的情况找出符合题意的情况即可得出答案。

闭合开关S1和S2时，L1与L2并联，电流表A1测L2支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压；

（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两块电流表指针偏转角度相同，所以，电流表A2选用的是大量程，电流表A1选用的是小量程，因电流表指针位置相同时，大量程示数是小量程示数的5倍，所以，通过两灯泡的电流之比：，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=UI可得，灯泡L1与L2的实际功率之比：；

（2）电路正常工作一段时间后，三个电表中的一块电表的示数变小，另外两块电表的示数不变，原因是其中的一个灯泡发生了故障，

若灯泡L1短路，会造成电源短路，烧杯电流表A2，导致三电表的示数均发生变化；

若灯泡L2短路，会造成电源短路，烧坏两电流表，导致三电表的示数均发生变化；

若灯泡L1断路，电源的电压不变，通过L1的电流为零，通过L2的电流不变，则电压表V和电流表A1的示数不变，电流表A2示数变小；

若灯泡L2断路，电源的电压不变，通过L2的电流为零，通过L1的电流不变，则电压表V的示数不变，电流表A1、A2示数均变小；

综上可知，电路故障的原因是L1断路。