Question

20．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，发现只有两个电表的指针发生偏转，已知电阻R₁、滑动变阻器R₂中仅有一个出现了故障．
①电路中的故障可能是R₁开路或R₁短路；
②接着，移动变阻器R₂的滑片P，只观察到一个电表的示数发生了改变，则故障一定是R₁短路．

Answer 1

分析 已知电阻R₁、滑动变阻器R₂中仅有一个出现了故障，分别列举可能出现的4种情况：电阻R₁开路；电阻R₁短路；滑动变阻器开路；滑动变阻器短路，所发生的现象与题目对比，符合的即为可能出现的故障．

解答 解：①若电阻R₁开路，两个电压表的正负接线柱通过变阻器、导线接在电源正负极上，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表无示数，两个表有示数；
若电阻R₁短路，电压表V₁无示数；电压表V通过导线接在电源上，电流表测量通过变阻器的电流，二者都有示数，两个表有示数；
若滑动变阻器开路，电压表V₁无示数，电流表无示数；电压表V的正负接线柱通过导线接在电源正负极上，电压表有示数，只有一个表有示数；
若滑动变阻器短路，两个电压表测量的都电源的电压，都有示数；电流表测量的是通过电阻R₁的电流，也有示数，三个表都有示数；
综上，电路中的故障可能是电阻R₁开路或若电阻R₁短路；
②若电阻R₁开路，电压表与变阻器串联，电压表V1示数始终接近电源电压，电流表无示数，电压表V为电源电压不变；
若R₁短路，电压表V1示数为0，电压表V示数为电源电压，而电流表测通过变阻器的电流，当移动R₂滑片P时，由欧姆定律，电流表示数发生变化．
所以，移动变阻器R₂的滑片P，只观察到一个电表的示数发生了改变，则故障一定是R₁短路．
故答案为：①R₁开路或R₁短路；
②R₁短路．

点评 本题根据题目列举可能的所有故障，根据可能出现的现象与题目比较，相符合的即为可能的故障．同学们要学会这种推理方法．