20. 小明用图 16 - 61(a) 中的电路测量定值电阻 $ R_x $ 的阻值。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 $ P $ 置于______(选填“A”或“B”)端。
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为零,用一根导线在图 16 - 61(a) 中先后连接接线柱 $ G $ 与 $ F $、$ F $ 与 $ E $ 时,电压表和电流表的示数仍为零；连接接线柱 $ E $ 与 $ D $ 时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是______。
(3)排除故障后继续实验,当电压表的示数为 2 V 时,电流表的示数如图 16 - 61(b) 所示,则定值电阻 $ R_x = $____$ \Omega $。
(4)如果没有电压表,电源电压未知,小明又设计了如图 16 - 61(c) 所示的电路,用最大阻值为 $ R_0 $ 的滑动变阻器来测量电阻 $ R_x $ 的阻值,实验步骤如下：
① 闭合开关,将滑动变阻器滑片移至最右端,读出电流表的示数 $ I_1 $；
② 将滑动变阻器滑片移至______,电流表的示数为 $ I_2 $；
③ 计算出未知电阻 $ R_x = $____。(用题中符号表示)

A
接线柱E、D间开路
10
最左端
$\frac{I_1R_0}{I_2-I_1}$

【解析】
(1) 闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，由图(a)可知，滑片$P$置于A端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，故填A。
(2) 连接$G$与$F$、$F$与$E$时电表仍无示数，说明该部分电路无故障；连接$E$与$D$时电表指针明显偏转，说明电路的故障是接线柱$E$、$D$间开路。
(3) 电流表选用$0∼0.6\mathrm{A}$量程，分度值为$0.02\mathrm{A}$，示数为$0.2\mathrm{A}$；根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}}=10\Omega$。
(4) ② 将滑动变阻器滑片移至最左端，此时滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有$R_x$，电流为$I_2$，电源电压$U=I_2R_x$；
①中滑片在最右端时，$R_x$与$R_0$串联，电源电压$U=I_1(R_x+R_0)$；
联立两式：$I_2R_x=I_1(R_x+R_0)$，解得$R_x=\frac{I_1R_0}{I_2-I_1}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{A}$
(2) $\boldsymbol{接线柱E、D间开路}$
(3) $\boldsymbol{10}$
(4) $\boldsymbol{最左端}$；$\boldsymbol{\frac{I_1R_0}{I_2-I_1}}$
【知识点】
伏安法测电阻；欧姆定律；故障电路分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻的实验操作、故障分析、数据计算，以及特殊方法测电阻，重点考查欧姆定律与串联电路特点的综合应用，需熟练掌握实验基本操作规范。
【难度系数】
0.6