Question

20、某物理兴趣小组在测量小灯泡电功率的实验中，设计的电路图如图所示．电源电压保持不变，闭合电键S后，电路正常工作，过了一会，灯L突然熄灭，两个电表中只有一个电表示数变大，则：

（1）若电压表示数变大，电路故障是

灯泡断路

；若电流表示数变大，电路故障是

灯泡短路

．
（2）排除故障后继续实验，老师告诉同学们，电压表的电阻虽然较大，但还是有部分电流通过电压表，则通过实验测得数据计算出来的电功率

大于

小灯泡的实际功率．（ 选填“大于”“等于”“小于”）

Answer 1

分析：（1）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路．灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0；
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．
（2）由于电压表有内阻，电流表测量电压表和灯泡中的电流，测量的电流值大于灯泡的实际电流值．
电压表测灯泡的实际电压．
根据P=UI测量的功率会偏大．

解答：解：（1）如果灯泡以外的电路断路，灯泡中无电流，灯泡两端无电压，电压表和电流表都减小到0．
如果灯泡断路，电路断路，电流表减小到0，电压表串联在电路中，测电源电压，电压表示数变大．
如果灯泡短路，电路电阻减小，电流增大，电流表示数变大，电压表测导线电压，电压表示数减小为0．
（2）电压表测灯泡的实际电压，电流表测灯泡与电压表的总电流，测量值大于灯泡的实际电流，
根据P=UI得，测得的功率大于灯泡的实际功率．
故答案为：（1）灯泡断路；灯泡短路；（2）大于．

点评：本题考查了两个问题：
（1）连接好电路，闭合开关，灯泡不亮，可能是电路电阻太大，电流太小；可能是断路；可能是短路．
通过移动滑动变阻器滑片判断电路电流大小还是故障．
再由电流表判断短路还是断路，再由电压表判断故障的具体位置．
（2）伏安法测电阻和电功率有两种接法，如图：

甲：电流表测R的真实电流，电压表测电流表和R的总电阻，求出的功率值偏大，求出的电阻偏大．
乙：电压表测R的真实电压，电流表测电压表和R的总电流，求出的功率值偏大，求出的电阻偏小．