Question

小剛要測量一個電阻R_x的阻值，現(xiàn)只找到如下器材：一個電壓不變的電源．三個阻值已知的定值電阻（R₁=10Ω、R₂=20Ω、R₃=40Ω），一個表盤數(shù)字已經(jīng)模糊（但刻度清晰）的電壓表，兩個開關(guān)S₁、S₂，導(dǎo)線若干．小剛要用這些器材測量R_x的阻值．

（1）他先將定值電阻R_l接人其設(shè)計的圖（甲）所示電路中進(jìn)行實驗當(dāng)閉合S₁、斷開S₂時發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，經(jīng)檢查電壓表、電源均正常，且只有一處故障，下面列出的故障原因中，你認(rèn)為可能的是　　．（填寫序號）

A．R_x斷路        B．R_x短路       C．R₁短路

（2）排除故障后，閉合開關(guān)S₁、S₂時電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況如圖（乙）所示；閉合開關(guān)S₁、斷開S₂時電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖（丙1）所示．再用R₂、R₃分別替換R_l接入電路進(jìn)行實驗，當(dāng)閉合開關(guān)S₁、斷開S₂時電壓表對應(yīng)的指針偏轉(zhuǎn)情況如圖（丙2）、（丙3）所示．

①R_l接入電路時R_x的測量值R_x1=　　Ω，R₂接入電路時R_x的測量值R_x2=　　Ω，

同理可以得出R₃接入電路時R_x的測量值R_x3．

②多次實驗的目的是　　．

③待測電阻R_x的測量值為　　Ω（保留一位小數(shù)）．

 

Answer 1

【答案】

（1）B（2）①21.2；20；②求平均值減小誤差；③21.1

【解析】（1）電壓表無示數(shù)，經(jīng)檢查電壓表、電源均正常，且只有一處故障，則

A、R_x斷路時，電壓表測電源的電壓，示數(shù)應(yīng)接近電源的電壓，不符合題意；

B、R_x短路時，電壓表測導(dǎo)線的電壓，電壓表無示數(shù)，符合題意；

C、R₁短路，電壓表測電源的電壓，示數(shù)應(yīng)接近電源的電壓，不符合題意；

（2）當(dāng)閉合開關(guān)S₁、S₂時，等效電路圖如圖1所示；

閉合開關(guān)S₁、斷開S₂時，等效電路圖如圖2所示．

①測電源的電壓時指針的偏轉(zhuǎn)為28個格，

R₁接入電路時，R_x兩端電壓對應(yīng)指針偏轉(zhuǎn)為19個格，R₀兩端電壓對應(yīng)為28﹣19=9個格；

因串聯(lián)電路各處的電流相等，則=，

即=，解得R_x≈21.1Ω；

同理：

R₂接入電路時，R_x兩端電壓對應(yīng)指針偏轉(zhuǎn)為14個格，R₀兩端電壓對應(yīng)為28﹣14=14個格，解得R_x=20Ω；

R₃接入電路時，R_x兩端電壓對應(yīng)指針偏轉(zhuǎn)為10個格，R₀兩端電壓對應(yīng)為28﹣10=18個格，R_x=22.2Ω；

②多次實驗的目的是求平均值減小誤差；

③待測電阻測量值R_x==21.1Ω．