Question

【題目】如圖所示電路,閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,發(fā)現(xiàn)兩塊電流表指針偏轉(zhuǎn)角度相同,由此可以得出燈泡L1與L2的實(shí)際功率之比為________，電路正常工作一段時(shí)間后,三個(gè)電表中的一塊電表的示數(shù)變小,另外兩塊電表的示數(shù)不變,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是其中的一個(gè)燈泡發(fā)生了故障。若不考慮燈絲電阻的變化,則該故障是__________.

Answer 1

【答案】4:1 L1斷路

【解析】

由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S1和S2時(shí)，L1與L2并聯(lián)，電流表A1測(cè)L2支路的電流，電流表A2測(cè)干路電流，電壓表測(cè)電源兩端的電壓。
（1）根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)結(jié)合兩塊電流表指針偏轉(zhuǎn)角度相同判斷兩電表的量程，根據(jù)指針位置相同時(shí)大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍求出通過(guò)兩燈泡的電流之比，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=UI求出兩燈泡的實(shí)際功率之比；
（2）由題意可知，燈泡發(fā)生了故障，可能是短路，也可能是斷路，分析每個(gè)燈泡的情況找出符合題意的情況即可得出答案。

閉合開(kāi)關(guān)S1和S2時(shí)，L1與L2并聯(lián)，電流表A1測(cè)L2支路的電流，電流表A2測(cè)干路電流，電壓表測(cè)電源兩端的電壓；

（1）因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且兩塊電流表指針偏轉(zhuǎn)角度相同，所以，電流表A2選用的是大量程，電流表A1選用的是小量程，因電流表指針位置相同時(shí)，大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍，所以，通過(guò)兩燈泡的電流之比：，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由P=UI可得，燈泡L1與L2的實(shí)際功率之比：；

（2）電路正常工作一段時(shí)間后，三個(gè)電表中的一塊電表的示數(shù)變小，另外兩塊電表的示數(shù)不變，原因是其中的一個(gè)燈泡發(fā)生了故障，

若燈泡L1短路，會(huì)造成電源短路，燒杯電流表A2，導(dǎo)致三電表的示數(shù)均發(fā)生變化；

若燈泡L2短路，會(huì)造成電源短路，燒壞兩電流表，導(dǎo)致三電表的示數(shù)均發(fā)生變化；

若燈泡L1斷路，電源的電壓不變，通過(guò)L1的電流為零，通過(guò)L2的電流不變，則電壓表V和電流表A1的示數(shù)不變，電流表A2示數(shù)變小；

若燈泡L2斷路，電源的電壓不變，通過(guò)L2的電流為零，通過(guò)L1的電流不變，則電壓表V的示數(shù)不變，電流表A1、A2示數(shù)均變小；

綜上可知，電路故障的原因是L1斷路。