Question

小明同學在做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗中，電源電壓保持不變。所用電壓表“0~15伏”量程損壞，但“0~3伏”量程完好。所用滑動變阻器上標有“20（  2A”字樣。
（1）小明連接的實物電路為下圖（a），其中有一根導線未連接，請用筆線代替導線在圖中正確連接，要求：當滑片向左移時，電壓表示數變大。
     
（a）                          （b）
（2）他實驗步驟正確，閉合電鍵，觀察到電壓表、電流表的示數都為0，若電路中只有一處故障且只發生在電阻Rx或滑動變阻器R上，這一處故障原因可能是       。換用同樣規格的器材排除這處故障后，再閉合電鍵，觀察到電壓表、電流表的示數分別為2.4伏和0.18安，則所用的電源電壓為    伏。
（3）小明繼續減小變阻器連入電路中的阻值，同時在不更改器材的情況下，解決了實驗中遇到的困難。當滑動變阻器的滑片在某點時，電壓表的示數如圖（b）所示，則此時待測電阻R_X兩端的電壓為    伏。
（4）接著，他移動滑動變阻器的滑片到中點位置（即滑動變阻器接入電路的電阻為10歐），觀察到電流表示數為0.24安，則此次R_X的阻值為     歐。

Answer 1

（1）將電鍵的右接線柱與滑動變阻器的左下接線柱相連；（2）滑動變阻器R斷路； 6 ；（3）4； 15。

試題分析：（1）由電路示意圖可見，電壓表測量的是定值電阻兩端的電壓，讀題知要求滑片左移時電壓表示數變大，故左移時變阻器接入電路的電阻變小，將電鍵的右接線柱與滑動變阻器的左下接線柱相連；（2）雙表均無示數，說明沒有短路故障，若定值電阻斷路，電流表無示數，電壓表有示數，不合題意；若滑動變阻器斷路，雙表均無示數，符合題意，這一處故障原因可能是滑動變阻器R斷路；所用的電源電壓為：；（3）小明繼續減小變阻器連入電路中的阻值，電壓表示數會變大，可能會超過電壓表量程，由題中“解決了實驗中遇到的困難”與電壓表示數為2V（比2.4V減小）綜合判斷，小明解決的困難是防止電壓表示數超過量程，根據串聯電路電壓規律，將電壓表改接在滑動變阻器兩端，故R_X兩端的電壓為6伏-2伏=4伏；（4）