Question

2．如圖甲所示的電路中，1至11為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)．在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開(kāi)關(guān)、變阻器、小燈泡、6根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)，已知電壓表和電流表均無(wú)故障．
①為了檢測(cè)變阻器、小燈泡以及6根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)選用多用電表的電壓檔；在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)選用多用電表的歐姆檔．
②在開(kāi)關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明5、6兩點(diǎn)之外電路不存在斷路，5、6之間可能有斷路故障．
③為了盡可能準(zhǔn)確的完成探究小燈泡U--I特性的實(shí)驗(yàn)？圖甲電路接線圖中還存在錯(cuò)漏，請(qǐng)你在圖甲中補(bǔ)畫(huà)出正確的連接線．
④圖乙是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制兩成的小燈泡的U--I特性圖線．隨后他們將該小燈泡直接串接在電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻r=1.5Ω的直流電源上，則該小燈泡通電發(fā)光時(shí)的電功率約為2.72W．

Answer 1

分析 ①為了檢測(cè)變阻器、小燈泡以及6根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，運(yùn)用多用電表的電壓檔去測(cè)某兩點(diǎn)間的電壓，找出故障所在．若在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，多用電表中的電源需起作用，應(yīng)選用歐姆檔．
②根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
③繪制而成的小燈泡的U-I特性圖線，滑動(dòng)變阻器需采用分壓式接法，電流表采取外接法．
④作出電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻r=1.5Ω的直流電源的U-I圖線，與小燈怕的伏安特性曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓和電流為此時(shí)的實(shí)際電壓和實(shí)際電流，根據(jù)P=UI小燈泡通電發(fā)光時(shí)的電功率．

解答 解：①在電路全部連接好，電路中可能有電流，所以需要找故障時(shí)，用多用電表的電壓檔；在電路與電源斷開(kāi)時(shí)，電路中沒(méi)有電流，各點(diǎn)之間也沒(méi)有電壓，所以需要找故障時(shí)，用多用電表的歐姆檔．
②在開(kāi)關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)，5、6兩點(diǎn)之外電路不存在斷路，5、6之間可能有斷路．
③因?yàn)殡妷弘娏餍枰獜牧汩_(kāi)始測(cè)起，所以滑動(dòng)變阻器需要采用分壓式接法，燈泡的電阻較小，電流表需要采用外接法．連接如圖．

④電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻r=1.5Ω，則短路電流：${I}_{短}=\frac{E}{r}=\frac{4.5}{1.5}=3$A
作出電源的U-I圖線，如圖所示：

由圖示圖象可知，交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓和電流分別為3.4V、0.8A，所以實(shí)際功率：P=UI=3.4×0.8=2.72W．
故答案為：①電壓；歐姆；②5、6兩點(diǎn)之外電路不存在斷路，斷路；③電路圖如圖所示；④2.72．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)物圖連接的方法和注意事項(xiàng)，知道電源的外電壓和電流關(guān)系圖線的截距和斜率表示的物理意義．以及掌握原副線圈之間電壓、電流、功率之間的決定關(guān)系．