Question

1．小明在实验室设计如图所示的电路测量电阻R的阻值，已知R₀=20Ω，S₁、S₂都闭合时，电压表示数为6V，只闭合S₁时，电压表示数接近6V，电路可能出现的故障是R断路（或R₀短路），小明检查电路排除故障后，只闭合S₁时，电压表示数为2V，则通过R的电流为0.2A，R的阻值为10Ω．

Answer 1

分析 （1）S₁、S₂都闭合时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，据此可知电源的电压；
（2）只闭合S₁时，两电阻串联，电压表测R两端的电压，电压表示数接近6V说明电压表测电源的电压，根据短路和断路分析可能的电路故障；排除故障后，根据串联电路的电压特点求出R₀两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过R的电流，再根据欧姆定律求出R的阻值．

解答 解：（1）S₁、S₂都闭合时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，
则电源的电压U=6V；
（2）只闭合S₁时，两电阻串联，电压表测R两端的电压，
电压表示数接近6V，说明电压表测电源的电压，电路故障可能是电阻R₀短路造成的，也可能是R断路造成的；
排除故障后，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₀两端的电压：
U₀=U-U_R=6V-2V=4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R的电流：
I=I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.2A，
则R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω．
故答案为：R断路（或R₀短路）；0.2；10．

点评 本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点、欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断路时电路连接方式的辨别和电压表所测电路元件的判断．