Question

12．如圖所示，電燈L標(biāo)有“4V、1W”．滑動(dòng)變阻器R₁總電阻為50Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，電流表示數(shù)為I₁=0.45A，電燈L恰好正常發(fā)光．由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)變?yōu)镮₂=0.5A，電壓表示數(shù)變?yōu)閁=10V．電流表和電壓表均為理想電表，試求電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．

Answer 1

分析 電燈L突然熄滅，且電流表示數(shù)變大，說(shuō)明總電阻變小，電壓表也有示數(shù)，可判斷出故障為斷路，只可能燈L發(fā)生斷路．利用閉合電路歐姆定律E=U+Ir，對(duì)故障前后兩種狀態(tài)列式，即可求解．

解答 解：由題意可知電燈L正常發(fā)光時(shí)，由閉合電路歐姆定律有：
  E=I₁R₂+（I₁+I_L）r…①
  P_L=I_LU_L…②
由題意可知故障是電燈L所在支路斷路．…③
故障發(fā)生之后，由閉合電路歐姆定律有：
  E=I₂（R₂+r）…④
電阻R₂的阻值：R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{10}{0.5}$Ω=20Ω…⑤
聯(lián)解①②④⑤得：
    E=12.5V…⑥
    r=5Ω…⑦
答：電源電動(dòng)勢(shì)E是12.5V，內(nèi)電阻r是5Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了根據(jù)電流表電壓表的示數(shù)判斷電路故障問(wèn)題及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，難度適中．