Question

小涵要测量一个电阻R_x的阻值，现只找到如下器材：一个电压不变的电源，三个阻值已知的定值电阻（R₁=10Ω、R₂=20Ω、R₃=40Ω），一个表盘数字已经模糊（但刻度清晰）的电压表，两个开关S₁、S₂，导线若干。小涵要利用这些器材测量R_x的阻值。

（1）她先将定值电阻R_l接入其设计的如右图所示电路中进行实验。当闭合S₁、断开S₂时发现电压表无示数，经检查电压表、电源均正常，且只有一处故障，下面列出的故障原因中，你认为可能的是__________。（填写序号）

A.R_x短路 B.R_x断路 C.R₁短路

（2）排除故障后，闭合开关S₁、S₂时电压表的指针偏转情况如图（甲）所示；闭合开关S₁、断开S₂时电压表指针偏转情况如图（乙1）所示。再用R₂、R₃分别替换R_l接入电路进行实验，当闭合开关S₁、断开S₂时电压表对应的指针偏转情况如图（乙2）、（乙3）所示。

图（甲） 图（乙1） 图（乙2） 图（乙3）

①小涵进行多次实验的目的是______________________________________。

②当R_l接入电路时R_x的的测量值R_x1=_____Ω；当R₂接入电路时R_x的的测量值R_x2又是多大呢？请写出计算R_x2的过程。

③最后小涵测得待测电阻R_x的阻值为________Ω。（保留一位小数）

Answer 1

（1）A  （1分）    

                  （2）①多次测量求平均值减小误差 （1分）

               ②21.1 （1分）

        由图可知，图乙2中的电压表指针所指的位置恰好是图甲电压表指针所指位置的一半。说明当开关S₂断开时，Rx两端的电压变为原来的一半，根据串联电路的分压原理：

        （其他方法合理即可给分）

               ③ 21.1（1分）