Question

8．瑞瑞同学有一辆玩具电动车，在行驶过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的．如图所示是玩具电动车的简化电路图．瑞瑞判断该玩具车的行驶电动机和旋转电动机是并联连接的（选填“串联”或者“并联”）．目前该车出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，且行驶定时器无法起到控制作用；而无论怎样操作，上面的小动物都不能旋转．对此，瑞瑞同学提出了猜想：
【猜想与假设】
（1）可能是行驶定时器有故障；
（2）可能是旋转开关有故障；
（3）可能是旋转定时器有故障；
（4）可能是旋转电动机有故障．
针对猜想（1）瑞瑞同学判断行驶定时器出现的故障可能是短路 （“断路”或“短路”）针对其他猜想，瑞瑞同学利用一只电压表来判断故障的位置．
【进行实验】（1）将玩具电动车装上4节新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；
（2）将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点、c点，观察电压表的示数．
【分析和论证】
①如果另一端接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关断路 （“断路”、“短路”或“正常”）；
②如果另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且U_ad=U_bd=U_cd=6V，说明旋转电动机 有故障．

Answer 1

分析 判断串联和并联的依据：能否独立工作．
（1）被短路的元件，将失去控制作用；
（2）根据电源电压和一节干电池的电压确定干电池的节数；
将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a点时电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路；接在b点时无示数，说明ab之间有开路，据此判断；
将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且U_ad=U_bd=U_cd，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路，cd之间有故障，据此判断．

解答 解：玩具车的行驶电动机和旋转电动机能独立工作，故是并联；
（1）小亮发现定时器无法起到控制作用，因此电路发生短路故障；
（2）因为电源电压为6V，所以需要干电池的节数：n=$\frac{6V}{1.5V}$=4；
将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a点时电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路；接在b点时无示数，说明旋转开关断路；
如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且U_ad=U_bd=U_cd，说明另一端接c点时，电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路，cd之间有故障，即旋转电动机有故障如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且U_ad=U_bd=U_cd=6V；说明另一端接c点时，电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路，cd之间有故障，即旋转电动机有故障．
故答案为：并联；短路；4；断路；6；旋转电动机．

点评 本题考查了学生利用电压表判断电路故障的分析能力，平时做实验时试一试，多积累这方面的经验．