小明要测量一个电阻Rx的阻值,现只找到如下器材:一个电压不变的电源,二个阻值已知的定值电阻(R1=10Ω、R2=20Ω),一个表盘数字已经模糊(但刻度清晰)的单量程(量程为3V)电压表,两个开关S1、S2,导线若干.小明要用这些器材测量Rx的阻值.
(1)他先将定值电阻R1接入其设计的如图(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)所示.再用R2替换R1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(丁)所示,
则:电源电压______V,为R1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.
(1)当闭合S1、断开S2时,Rx与R1串联;
若Rx断路,则电路中无电流,电压表示数约等于电源电压,A不符合题意;
若Rx短路,则电压表的示数为零,B符合题意;
若R1短路,则电路中有电流,电压表示数等于电源电压,C不符合题意;
(2)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V;
闭合开关S1、S2时,R1被短路,则电压表的示数为电源电压,由图乙知,电压表的示数为2.8V,所以电源电压为2.8V;
闭合开关S1、断开S2时,Rx与R1串联,此时电压表测量Rx两端的电压,由图丙知电压表的示数为1.9V,所以R1两端的电压为U1=U-Ux=2.8V-1.9V=0.9V;
此时电路中的电流I=
=U1 R1
=0.09A;0.9V 10Ω
Rx1=
=Ux I
=21.1Ω;1.9V 0.09A
当将R1换为R2时,Rx与R2串联,由图丁知,电压表的示数为1.4V;
所以R2两端的电压为U2=U-Ux′=2.8V-1.4V=1.4V;
I′=
=U2 R2
=0.07A;1.4V 20Ω
则Rx2=
=Ux′ I′
=20Ω.1.4V 0.07A
故答案为:(1)B;(2)2.8;21.1;20.