（2012•連雲港）小剛要測量一個電阻Rx的阻值，現只找到如下器材：一個電壓不變的電源．三個阻值已知的定值電阻...

問題詳情：

（2012•連雲港）小剛要測量一個電阻Rx的阻值，現只找到如下器材：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），一個錶盤數字已經模糊（但刻度清晰）的電壓表，兩個開關S1、S2，導線若干．小剛要用這些器材測量Rx的阻值．

（1）他先將定值電阻Rl接人其設計的圖（*）所示電路中進行實驗當閉合S1、斷開S2時發現電壓表無示數，經檢查電壓表、電源均正常，且只有一處故障，下面列出的故障原因中，你認為可能的是　B　．（填寫序號）

A．Rx斷路        B．Rx短路       C．R1短路

（2）排除故障後，閉合開關S1、S2時電壓表的指針偏轉情況如圖（乙）所示；閉合開關S1、斷開S2時電壓表指針偏轉情況如圖（*1）所示．再用R2、R3分別替換Rl接入電路進行實驗，當閉合開關S1、斷開S2時電壓表對應的指針偏轉情況如圖（*2）、（*3）所示．

①Rl接入電路時Rx的測量值Rx1=　21.1　Ω，R2接入電路時Rx的測量值Rx2=　20　Ω，

同理可以得出R3接入電路時Rx的測量值Rx3．

②多次實驗的目的是　求平均值減小誤差　．

③待測電阻Rx的測量值為　21.1　Ω（保留一位小數）．

【回答】

考點：

伏安法測電阻的探究實驗；電壓表的讀數方法；電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用。

專題：

應用題；實驗題。

分析：

（1）電壓表無示數可能是並聯的部分短路和並聯部分以外的部分斷路，據此對選項進行分析即可得出*．

（2）由電路圖可知，當閉合開關S1、S2時，電路為Rx的簡單電路，電壓表測電源的電壓；閉合開關S1、斷開S2時兩電阻串聯，電壓表測Rx兩端的電壓；根據串聯電路的分壓特點結合電壓表指針的位置即可求出待測電阻的阻值；本實驗中為減小誤差應多次測量求出平均值．

解答：

解：（1）電壓表無示數，經檢查電壓表、電源均正常，且只有一處故障，則

A、Rx斷路時，電壓表測電源的電壓，示數應接近電源的電壓，不符合題意；

B、Rx短路時，電壓表測導線的電壓，電壓表無示數，符合題意；

C、R1短路，電壓表測電源的電壓，示數應接近電源的電壓，不符合題意；

故選B．

（2）當閉合開關S1、S2時，等效電路圖如圖1所示；

閉合開關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為28個格，

R1接入電路時，Rx兩端電壓對應指針偏轉為19個格，R0兩端電壓對應為28﹣19=9個格；

因串聯電路各處的電流相等，則=，

即=，解得Rx≈21.1Ω；

同理：

R2接入電路時，Rx兩端電壓對應指針偏轉為14個格，R0兩端電壓對應為28﹣14=14個格，解得Rx=20Ω；

R3接入電路時，Rx兩端電壓對應指針偏轉為10個格，R0兩端電壓對應為28﹣10=18個格，Rx=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Rx==21.1Ω．

故*為：①21.2；20；②求平均值減小誤差；③21.1．

點評：

本題考查了電路故障的判斷和實驗中多次測量的目的等，關鍵是根據串聯分壓特點求出待測電阻的阻值，難點是電壓表示數可以用指針偏轉的格數來代替．

知識點：電阻的測量

題型：實驗,探究題