Question

如图示的实验电路，V₁和V₂是完全相同的两个电压表，都有3V和15V两个量程，闭合开关后，发现两个电压表偏转的角度相同，则两灯泡L₁、L₂在相同时间内消耗电功之比为W₁：W₂=________．在实验过程中，L₁突然熄灭，L₂亮度变大，V₁的示数变为零，V₂示数不变，判断电路的故障是________．

Answer 1

1：4    L₁短路
分析：根据电路图可知，两灯泡串联，电压表V₁测量L₁两端电压，电压表V₂测电源电压；
（1）根据串联电路电压特点和W=UIt即可求出两灯泡L₁、L₂在相同时间内消耗电功之比；
（2）电路故障包括短路和断路，电路出现断路时，电路中用电器不能工作；当发生短路时，被短路的用电器不工作．
解答：（1）串联电路电流处处相等，因此I₁=I₂=I，
当选不同的量程但偏角相同时，
说明两次示数之比即为量程之比，U_V1：U_V2=1：5；
则U₁：U=1：5，
∴U₁：U₂=1：4，
由W=UIt可知：
W₁：W₂=U₁I₁t：U₂I₂t=R₁：R₂=1：4；
（2）L₁突然熄灭，L₂亮度变大，说明电路故障为短路；V₁的示数变为零，V₂示数不变，说明L₁短路．
故答案为：1：4；L₁短路．
点评：本题考查了学生对欧姆定律、串联电路特点、电功公式掌握和运用，同时还考查了故障分析，分析电路图得出电路连接方式和电压表的测量对象是本题的关键．