21. (2023·扬州)小红用如图甲所示的电路测量定值电阻$ R_x $的阻值。

(1)在图甲中连接错误的一根导线上画“×”,并改正(要求滑片P左移时,电流表示数变大)。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因是______；排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻$ R_x = $______Ω。小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是______。
(3)小红继续测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图丙所示电路,操作如下：① 将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I；② 取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使______,此时电阻箱示数如图丁所示,则小灯泡的阻值为______Ω。

(1) 如图所示 (2) $R_{x}$断路 5 实验次数太少，误差较大 (3) 电流表示数为 I 8.2

22. 如图所示电路,电源电压不变,$ R_2 = 30Ω $,$ R_3 = 20Ω $。当$ S_1 $闭合,$ S_2 $断开时,电流表的示数为0.4A。当$ S_1、S_2 $都断开时,电流表的示数为0.3A。求：
(1)电源电压。
(2)$ R_1 $的阻值。
(3)当$ S_1、S_2 $都闭合时,电流表的示数。

(1) 当$S_{1}$闭合，$S_{2}$断开时，电路为$R_{2}$的简单电路，电流表测电路中的电流，电源电压$U=IR_{2}=0.4A×30Ω=12V$ (2) 当$S_{1}$、$S_{2}$都断开时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，$R_{总}=\frac {U}{I'}=\frac {12V}{0.3A}=40Ω$，$R_{1}$的阻值$R_{1}=R_{总}-R_{2}=40Ω-30Ω=10Ω$ (3) 当$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时，$R_{1}$被短路，$R_{2}$与$R_{3}$并联，电流表测干路的电流，此时电流表的示数$I''=I_{2}''+I_{3}''=\frac {U}{R_{2}}+\frac {U}{R_{3}}=\frac {12V}{30Ω}+\frac {12V}{20Ω}=0.4A+0.6A=1A$

(1) 当$S_{1}$闭合，$S_{2}$断开时，电路为$R_{2}$的简单电路，电流表测电路中的电流。
由$I=\frac{U}{R}$得，电源电压$U=IR_{2}=0.4A×30\Omega = 12V$
(2) 当$S_{1}$、$S_{2}$都断开时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，电流表测电路中的电流。
电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I'}=\frac{12V}{0.3A}=40\Omega$
$R_{1}$的阻值$R_{1}=R_{总}-R_{2}=40\Omega - 30\Omega=10\Omega$
(3) 当$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时，$R_{1}$被短路，$R_{2}$与$R_{3}$并联，电流表测干路电流。
通过$R_{2}$的电流$I_{2}''=\frac{U}{R_{2}}=\frac{12V}{30\Omega}=0.4A$
通过$R_{3}$的电流$I_{3}''=\frac{U}{R_{3}}=\frac{12V}{20\Omega}=0.6A$
干路电流$I''=I_{2}'' + I_{3}''=0.4A + 0.6A=1A$
答：(1)电源电压为$12V$；(2)$R_{1}$的阻值为$10\Omega$；(3)当$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时，电流表的示数为$1A$。