Question

12．（1）小明同學(xué)想在家里安裝一盞照明燈，如圖所示是他設(shè)計(jì)的電路，圖中虛線框1和2應(yīng)連入開關(guān)和電燈，則開關(guān)應(yīng)裝在2虛線框中，安裝完畢后，閉合開關(guān)，電燈不亮，用測(cè)電筆分別測(cè)試a、b、c點(diǎn)時(shí)，測(cè)電筆的氖管都發(fā)光，則電路的故障為進(jìn)戶零線斷路．
（2）在圖甲所示的電路中，當(dāng)滑片P由b移到a的過(guò)程中，電壓表示數(shù)U及滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R₂的閉合情況如圖乙所示，當(dāng)滑片P移到a端時(shí)，R₁消耗的功率為0.4W．

Answer 1

分析 （1）開關(guān)接在燈與火線之間．當(dāng)測(cè)電筆分別測(cè)試電燈兩接線處和插座的兩孔時(shí)，試電筆的氖管都發(fā)光，說(shuō)明零線斷路了．
（2）滑片P移到a端時(shí)，R₁與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)圖象讀出電壓表的示數(shù)和滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律和電路中的電流特點(diǎn)得出等式即可求出R₁的阻值，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出滑片P移到a端時(shí)R₁消耗的功率．

解答 解：（1）保險(xiǎn)絲接在火線上，開關(guān)應(yīng)接在燈與火線之間．因此開關(guān)應(yīng)接在2處．當(dāng)測(cè)電筆分別測(cè)試a、b、c點(diǎn)時(shí)，測(cè)電筆的氖管都發(fā)光，說(shuō)明火線上有電，而零線處不該亮，但也亮了，說(shuō)明通過(guò)電燈、開關(guān)與火線相通了，故零線斷路．
（2）滑片P移到a端時(shí)，R₁與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，
由圖象可知，滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為20Ω，電壓表的示數(shù)U₁=2V，
因?yàn)榇��?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
串聯(lián)電路中各處的電流相等，$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$，即$\frac{2V}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{20Ω}$，
解得：R₁=10Ω；
R₁消耗的功率：
P₁=$\frac{{U}_{1}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{{（2V）}^{2}}{10Ω}$=0.4W．
故答案為：（1）2；進(jìn)戶零線斷路；（2）0.4W．

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了用測(cè)電筆檢測(cè)電路的故障和電燈與開關(guān)的接法．在正常情況下，測(cè)電筆測(cè)火線應(yīng)亮，測(cè)零線應(yīng)不亮．
（2）本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出滑片接入電路中不同電阻時(shí)對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)．