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(2014•道外区二模)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
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(2014•道外区二模)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(甲)所示;闭合开关S1、断开S2时电压表指针偏转情况如图(乙)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)、(丁)所示.
①Rl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).
(1)他先将定值电阻Rl接入其设计的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.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(甲)所示;闭合开关S1、断开S2时电压表指针偏转情况如图(乙)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)、(丁)所示.
①Rl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).
▼优质解答
答案和解析
(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.
故答案为:(1)B;(2)①21.1;20;②求平均值减小误差;③21.1.
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
U1 |
R1 |
UX |
RX |
即
9个格 |
10Ω |
19个格 |
RX1 |
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+20Ω+22.2Ω |
3 |
故答案为:(1)B;(2)①21.1;20;②求平均值减小误差;③21.1.
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