解:(1)甲电路中,滑动变阻器滑片移动时,灯泡两端的电压和电流都在变化,无法控制电流或者电压不变,根据控制变量法的思想,不能研究电流做功与电压和电流的关系,因为电路中电压和电流同时改变,不能单独控制其中一个不变.
(2)研究电流与电压的关系,就应该控制电路中的电流不变,通过比较电压,研究电流做功与电压的关系,图丙中两只灯泡串联,控制了电流相同.
(3)图丙中,闭合开关后电压表V
1有示数,说明V
1→开关→电源→滑动变阻器→灯L
2这部分电路无断路;电压表V
2无示数,说明V
2→灯L
1→开关→电源→滑动变阻器这部分电路有断路,综合以上分析,电路故障就是灯L
1断路(或开路)了.
(4)“12V 6W”灯泡L
1额定电流I
1=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/58397.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/232632.png)
=0.5A;
“6V 4W”灯泡L
2额定电流I
2=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/58401.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/211506.png)
=0.67A
∵0.5A<0.67A以及两灯串联
∴为保护灯L
1,电路中的电流不能超过0.5A
因此灯泡L
1能正常发光,接入电流表能测量灯L
1的额定功率.
故答案为:
(1)无法使用控制变量法;
(2)丙;
(3)L
1断路(或开路);
(4)L
1.
分析:(1)电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关,当研究与其中某一个因素的关系时,应控制其余的因素不变;
(2)研究电流做功与电压的关系,应控制电流的大小和通电时间相同,通过比较电压的大小,得出电流做功与电压的关系;
(3)电压表有示数,说明电压表的两接线柱和电源连接的部分电路中没有断路;电压表无示数,说明可能电压表被短路,或者电压表与电源连接的部分电路有断路,综合分析就可以找出故障.
(4)额定功率是小灯泡在额定电压下发挥的功率,要测量灯泡的额定功率,灯泡两端的电压必须能达到其额定电压,电路中的电流为灯泡的额定电流.
点评:除考查控制变量法之外,本题有两个重点内容:
(1)电压表判断电路故障,分两种情况:
①电压表无示数,说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路,再由电路中有无电流来判断是断路还是短路.有电流,则电路为短路;无电流,则电路为断路.
②电压表有示数,说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路,再由电路中有无电流来判断是断路还是短路.有电流,则电路为短路;无电流,则电路为断路.
(2)两灯串联,通过它们的电流相等,但又不能超过额定电流,否则就有烧毁的危险,因此额定电流较小的灯泡能正常发光,另一只发光较暗.