Question

【题目】小刚要测量一个电阻Rx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．小刚要用这些器材测量Rx的阻值．
（1）他先将定值电阻Rl接入其设计的图（甲）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.Rx断路
B.Rx短路
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（乙）所示；闭合开关S1、断开S2时电压表指针偏转情况如图（丙1）所示．再用R2、R3分别替换Rl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（丙2）、（丙3）所示． ①R1接入电路时Rx的测量值Rx1=Ω，R2接入电路时Rx的测量值Rx2=Ω，同理可以得出R3接入电路时Rx的测量值Rx3 ．
②多次实验的目的是 ．
③待测电阻Rx的测量值为Ω（保留一位小数）．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）21.1；20；求平均值减小误差；21.1
【解析】解：（1）电压表无示数，经检查电压表、电源均正常，且只有一处故障，则 A、Rx断路时，电压表测电源的电压，示数应接近电源的电压，不符合题意；
B、Rx短路时，电压表测导线的电压，电压表无示数，符合题意；
C、R1短路，电压表测电源的电压，示数应接近电源的电压，不符合题意；
故选B．（2）当闭合开关S1、S2时，等效电路图如图1所示；
闭合开关S1、断开S2时，等效电路图如图2所示．
①测电源的电压时指针的偏转为28个格，
R1接入电路时，Rx两端电压对应指针偏转为19个格，R1两端电压对应为28﹣19=9个格；
因串联电路各处的电流相等，则 = ，
即 = ，解得Rx1≈21.1Ω；
同理：
R2接入电路时，Rx两端电压对应指针偏转为14个格，R0两端电压对应为28﹣14=14个格，解得Rx2=20Ω；
R3接入电路时，Rx两端电压对应指针偏转为10个格，R0两端电压对应为28﹣10=18个格，Rx3=22.2Ω；②多次实验的目的是求平均值减小误差；③待测电阻测量值Rx= =21.1Ω．
所以答案是：①21.1；20；②求平均值减小误差；③21.1．
【考点精析】本题主要考查了电压表的读数方法的相关知识点，需要掌握实验室中常用的电压表有两个量程：①0～3伏，每小格表示的电压值是0.1伏②0～15伏，每小格表示的电压值是0.5伏才能正确解答此题．