Question

（2004?武漢）小明利用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．已知電源電壓保持不變，L₁、L₂為電阻恒定的燈泡，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“45ΩlA”字樣，實(shí)驗(yàn)中各電表均正常．
（1）小明將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，得到各電表的示數(shù)如表一所示：則L₁的阻值為

15

Ω．由表一中的數(shù)據(jù)可歸納出兩條結(jié)論：①

串聯(lián)電路中各處電流相等

，②

串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和

．當(dāng)滑片P滑至a點(diǎn)時(shí)，燈泡L₁恰好正常發(fā)光，則燈泡L₁的額定功率為

9.6

W．要使燈泡L₁的實(shí)際功率最小，滑片P應(yīng)滑至

b

點(diǎn)，其最小功率為

0.6

W．
（2）小明將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向2，小心移動(dòng)滑片P，得到各電表的示數(shù)如表二所示，由表二可知，此電路中出現(xiàn)的故障是

小燈泡L₂短路

．
表一

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	A1	A2	V1	V2	V
1	0.5A	0.5A	7.5V	4.5V	12V
2	0.6A	0.6A	9V	3V	12V

表二

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	A1	A2	V1	V2	V
1	0.4A	0.4A	0	12V	12V
2	0.6A	0.6A	0	12V	12V

Answer 1

分析：（1）單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，燈泡L₁與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，V₁測(cè)量L₁兩端電壓，電流表都測(cè)量串聯(lián)電路中的電流；根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)讀出一組通過(guò)L₁的電流值和L₁兩端的電壓值，直接根據(jù)R=

U

I

即可求出L₁的阻值；由表格一可知，電流表的示數(shù)都一樣，電壓表V₁和電壓表V₂的示數(shù)之和等于電壓表V的示數(shù)，即可歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；當(dāng)滑片P滑至a點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，根據(jù)P=

U2

R

求出燈泡的額定功率；要使燈泡L₁的實(shí)際功率最小，由P=I²R可得電路中的電流最小，即滑動(dòng)變阻器移至阻值最大處；
（2）單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，燈泡L₂與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，V₁測(cè)量L₂兩端電壓，由表格二可知，電壓表V₁的示數(shù)為0，所以肯定是小燈泡L2短路．

解答：解：（1）當(dāng)通過(guò)L₁的電流為0.5A時(shí)，兩端的電壓為7.5V，則L₁的阻值：R₁=

U1

I1

=

7.5V

0.5A

=15Ω；
①表格一中的電流示數(shù)都相等，所以串聯(lián)電路中各處電流相等；
②電壓表V₁和電壓表V₂的示數(shù)之和等于電壓表V的示數(shù)，所以串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和；
當(dāng)滑片P滑至a點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，L₁兩端電壓為電源電壓，則L₁的額定功率為 P=

U2

R1

=

(12V)2

15Ω

=9.6W；
使燈泡L₁的實(shí)際功率最小，電路中的電流需最小，因此滑片應(yīng)移至b端，則最小功率為 P′=I²R₁=(

12V

45Ω+15Ω

)2×15Ω=0.6W．
（2）電壓表V₁的示數(shù)為0，所以只有小燈泡L₂短路才可能出現(xiàn)這種情況；
故答案為：（1）15，串聯(lián)電路中各處電流相等，串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和，9.6，b，0.6．
（2）小燈泡L₂短路．

點(diǎn)評(píng)：本題考查串聯(lián)電路的電流規(guī)律、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律及數(shù)據(jù)的分析能力，是中招常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)探究題類(lèi)型．