Question

【题目】如图所示电路，电源电压及灯L的额定电压均为6V，闭合开关S，灯L发光一段时间后突然熄灭，且只有一只电表示数变大，分析故障原因可能是灯L断路或_____（故障发生在变阻器R或灯泡L处）．为检查故障原因，将滑动变阻器换成电动机，闭合开关S后电动机恰好正常工作，由此可以判定故障原因为_____。若此时电流表示数为0.3A，电动机线圈电阻为2Ω，则1min内电动机消耗的电能为_____J。

Answer 1

【答案】 灯L短路 灯L短路 108

【解析】 (1)灯L发光一段时间后突然熄灭，说明电路中无电流通过灯丝，因故障发生在变阻器R或灯泡L处，故可能发生的故障是灯L短路、灯L断路、变阻器短路，变阻器断路；如果灯泡L发生断路，灯不发光，电压表串联接入电路，测量电源电压，示数变大，电流表示数几乎为零，符合题意；如果灯泡L发生短路，整个电路电阻减小，电流表示数变大，电压表相当于与一段导线并联，示为零，符合题意；如果电阻R发生断路，电路无电流通过，灯泡不发光，电压表和电流表都无示数，不符合题意；如果电阻R发生短路，灯泡仍然发光，电流表示数增大，电压表示数变为零，不符合题意；所以电路发生的故障可能是灯L短路或断路。(2)将滑动变阻器换成电动机，电灯与电动机串联，电动机正常工作说明其两端电压为6V，等于电源电压，则小灯泡两端电压为零，故灯泡L短路；(3)电动机在6V电压下转动1min消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.3A×60s＝108J。