Question

电灯L标有“4V,1W”，滑动变阻器R总电阻为50Ω，当滑片P滑至某位置时，L恰

如图所示，电灯L标有“4V,1W”，滑动变阻器R总电阻为50Ω，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数为0.5A，电压表示数为10V，若导线完好，电路各处接触良好．试问：
(1)发生的故障是短路还是断路？发生在何处？
(2)发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
(3)电源的电动势和内电阻为多大？

解：（1）电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压U=UR=IRR也增大，因而外电路总电阻增大，故一定是外电路发生断路。由于电流表和电压表有读数，R和变阻器R′不可能发生断路，故是灯L发生断路。 （2）L断路后，外电器只有R（因无电流流过R′），故电压表示数即为路端电压，根据部分电路欧姆定律可得：R=U/IR=10/0.5Ω=20Ω；L未断路时，灯L正常发光，则流过电灯的电流为：IL=PL/UL=1/4 A=0.25A；这时的路端电压则变阻器R′两端的电压为UR′=U′-UL=5V，所以变阻器连入电路的电阻为R′=UR′/IL=20Ω（3）由闭合电路欧姆定律得：故障前E=9+（0.45+0.25）r，故障后E=10+0.5r，解之得：E=12.5V，r=5Ω

我认为电压表示数不为路端电压，因为U=E-I（r+R滑）
希望各位高手多多帮忙
大案要详细一点哦
不会的就别回答了

Answer 1

已知：Rmax=50Ω
通过电灯的额定值，我们首先可以算出，RL=U^2/P=16Ω I额＝P/U＝0.25A
当电灯恰好正常发光时：I2＝0.45A
可知：此时I1（灯的电流）＝0.25A
下面进行解题：
（1）短路还是断路，因为电压表和电电流表都有数值显示，可以知道R’（滑动变阻器）不会是断路，但是如果是短路的话不会导致灯泡的熄灭。所以R‘没有问题，接着是电阻R2，因为电流表有计数，所以R2也正常，接着就是灯泡L。
L断路：由于电源有内部电阻，所以可知，总电阻在增大，而总电流会变小，
I‘=0.5A<I=I1+I2=0.7A，所以成立，而此时的压力U即为电源压力。
L短路：此时电压表不会有数值，所以不成立。
经过分析可知，是在L处断路引起的。
（2）发生前的阻值
R2=U/I’=10/0.5=20Ω
由R2＝20Ω可知，当未故障时，U外电压＝I2R2=0.45*20＝9V
所以I1*(R‘+RL)=9
可求得R’＝20Ω
（3）通过对两次电路分析可以求出电源电动势和内电阻。
即E=U外+U内＝9+0.7*R内＝10+0.5*R内 所以R内＝5Ω U＝12.5V
看了下，你上面有答案的哦~
应该是你对路端电压有疑问吧！这里的U肯定是路端电压的，因为当L断路时，电压表所在的电路相对于R2所在去路而言，是断路的，其中R'的阻值相对电压表而言可以忽略不计的。（正常情况下就不该考虑电压表的阻值和滑动变阻器的阻值，因为这已经是断路了）所以你上面所写的U=E-I（r+R滑）中的R滑是不存在的。如果你计入R滑的话就说明R'所在支路仍然是一个通路，上面也提到过，物理解题中，都是将电压表所在的支路当作断路，同样，断路中的用电器相当于导线的。
再者，经过分析你会知道，你的U=E-I（r+R滑）中I是未经过R滑的，所以你这个公式本身就是不成立的。