Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓及燈L的額定電壓均為6V，閉合開關S，燈L發光一段時間后突然熄滅，且只有一只電表示數變大，分析故障原因可能是燈L斷路或_____（故障發生在變阻器R或燈泡L處）．為檢查故障原因，將滑動變阻器換成電動機，閉合開關S后電動機恰好正常工作，由此可以判定故障原因為_____。若此時電流表示數為0.3A，電動機線圈電阻為2Ω，則1min內電動機消耗的電能為_____J。

Answer 1

【答案】 燈L短路 燈L短路 108

【解析】 (1)燈L發光一段時間后突然熄滅，說明電路中無電流通過燈絲，因故障發生在變阻器R或燈泡L處，故可能發生的故障是燈L短路、燈L斷路、變阻器短路，變阻器斷路；如果燈泡L發生斷路，燈不發光，電壓表串聯接入電路，測量電源電壓，示數變大，電流表示數幾乎為零，符合題意；如果燈泡L發生短路，整個電路電阻減小，電流表示數變大，電壓表相當于與一段導線并聯，示為零，符合題意；如果電阻R發生斷路，電路無電流通過，燈泡不發光，電壓表和電流表都無示數，不符合題意；如果電阻R發生短路，燈泡仍然發光，電流表示數增大，電壓表示數變為零，不符合題意；所以電路發生的故障可能是燈L短路或斷路。(2)將滑動變阻器換成電動機，電燈與電動機串聯，電動機正常工作說明其兩端電壓為6V，等于電源電壓，則小燈泡兩端電壓為零，故燈泡L短路；(3)電動機在6V電壓下轉動1min消耗的電能：W＝UIt＝6V×0.3A×60s＝108J。