Question

20．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵S，發(fā)現(xiàn)只有兩個電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，已知電阻R₁、滑動變阻器R₂中僅有一個出現(xiàn)了故障．
①電路中的故障可能是R₁開路或R₁短路；
②接著，移動變阻器R₂的滑片P，只觀察到一個電表的示數(shù)發(fā)生了改變，則故障一定是R₁短路．

Answer 1

分析 已知電阻R₁、滑動變阻器R₂中僅有一個出現(xiàn)了故障，分別列舉可能出現(xiàn)的4種情況：電阻R₁開路；電阻R₁短路；滑動變阻器開路；滑動變阻器短路，所發(fā)生的現(xiàn)象與題目對比，符合的即為可能出現(xiàn)的故障．

解答 解：①若電阻R₁開路，兩個電壓表的正負(fù)接線柱通過變阻器、導(dǎo)線接在電源正負(fù)極上，電壓表有示數(shù)；電壓表的電阻無限大，使得電路中的電流為0，電流表無示數(shù)，兩個表有示數(shù)；
若電阻R₁短路，電壓表V₁無示數(shù)；電壓表V通過導(dǎo)線接在電源上，電流表測量通過變阻器的電流，二者都有示數(shù)，兩個表有示數(shù)；
若滑動變阻器開路，電壓表V₁無示數(shù)，電流表無示數(shù)；電壓表V的正負(fù)接線柱通過導(dǎo)線接在電源正負(fù)極上，電壓表有示數(shù)，只有一個表有示數(shù)；
若滑動變阻器短路，兩個電壓表測量的都電源的電壓，都有示數(shù)；電流表測量的是通過電阻R₁的電流，也有示數(shù)，三個表都有示數(shù)；
綜上，電路中的故障可能是電阻R₁開路或若電阻R₁短路；
②若電阻R₁開路，電壓表與變阻器串聯(lián)，電壓表V1示數(shù)始終接近電源電壓，電流表無示數(shù)，電壓表V為電源電壓不變；
若R₁短路，電壓表V1示數(shù)為0，電壓表V示數(shù)為電源電壓，而電流表測通過變阻器的電流，當(dāng)移動R₂滑片P時，由歐姆定律，電流表示數(shù)發(fā)生變化．
所以，移動變阻器R₂的滑片P，只觀察到一個電表的示數(shù)發(fā)生了改變，則故障一定是R₁短路．
故答案為：①R₁開路或R₁短路；
②R₁短路．

點評 本題根據(jù)題目列舉可能的所有故障，根據(jù)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象與題目比較，相符合的即為可能的故障．同學(xué)們要學(xué)會這種推理方法．