Question

5．如圖所示電路，電源電壓保持不變，已知電阻R₁、滑動(dòng)變阻器R₂中僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障，閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)只有兩個(gè)電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則：
①電路中的故障可能是R₁開(kāi)路或R₁短路；
②接著，移動(dòng)變阻器R₂的滑片，觀察到只有一個(gè)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(dòng)變阻器R₂中僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障，分別列舉可能出現(xiàn)的4種情況：電阻R₁開(kāi)路；電阻R₁短路；滑動(dòng)變阻器開(kāi)路；滑動(dòng)變阻器短路，所發(fā)生的現(xiàn)象與題目對(duì)比，符合的即為可能出現(xiàn)的故障．

解答 解：①若電阻R₁開(kāi)路，兩個(gè)電壓表的正負(fù)接線柱通過(guò)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(wú)限大，使得電路中的電流為0，電流表無(wú)示數(shù)，兩個(gè)表有示數(shù)；
若電阻R₁短路，電壓表V₁無(wú)示數(shù)；電壓表V通過(guò)導(dǎo)線接在電源上，電流表測(cè)量通過(guò)變阻器的電流，二者都有示數(shù)，兩個(gè)表有示數(shù)；
若滑動(dòng)變阻器開(kāi)路，電壓表V₁無(wú)示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)；電壓表V的正負(fù)接線柱通過(guò)導(dǎo)線接在電源正負(fù)極上，電壓表有示數(shù)，只有一個(gè)表有示數(shù)；
若滑動(dòng)變阻器短路，兩個(gè)電壓表測(cè)量的都電源的電壓，都有示數(shù)；電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻R₁的電流，也有示數(shù)，三個(gè)表都有示數(shù)；
綜上，電路中的故障可能是電阻R₁開(kāi)路或若電阻R₁短路；
②若電阻R₁開(kāi)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(wú)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，而電壓表測(cè)通過(guò)變阻器的電流，當(dāng)移動(dòng)R₂滑片P時(shí)，由歐姆定律，電流表示數(shù)發(fā)生變化．
所以，移動(dòng)變阻器R₂的滑片P，只觀察到一個(gè)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(kāi)路或R₁短路；②R₁短路．

點(diǎn)評(píng) 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(huì)這種推理方法．