Question

（Ⅰ）、（6分）小剛要測量一個電阻R_x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），一個表盤數字已經模糊（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R_x的阻值。
（1）、他先將定值電阻R_l接人其設計的圖（甲）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      。（填寫序號）A、R_x斷路    B、R_x短路    C、R₁短路

（2）、排除故障后，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（丙₁）所示。再用R₂、R₃分別替換R_l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（丙₂）、（丙₃）所示。 
①、R_l接入電路時R_x的的測量值R_x1=     Ω，R₂接入電路時R_x的的測量值R_x2=     Ω， R₃接入電路時R_x的的測量值R_x3=     Ω。
②、多次實驗的目的是                                     。
③、待測電阻R_x的的測量值為      Ω（保留一位小數）。

（Ⅱ）、老師常講學物理要貼近生活，于是小紅對她喜歡吃的土豆感興趣了，她決定用實驗測出土豆的密度。在實驗過程中，小紅在調節天平平衡時，發現指針在中央刻度線兩邊來回擺動，但偏向左側的角度較大，要使天平恢復平衡，她應將平衡螺母向     調節。天平平衡后，再測量土豆質量時，游碼的位置和所用的砝碼如圖所示，則這塊土豆的質量為      g。小紅將土豆完全浸沒在水中測得這塊土豆的體積為230ml，則這塊土豆所受的浮力為      N，土豆的密度約為            kg/m³。（g取10N/kg）（4分）

Answer 1

（Ⅰ）、（1）B；（2）①、21.1； 20；  22.2；②、多次測量取平均值減小誤差 ；③、21.1；    
（Ⅱ）、右； 252.6g ； 2. 3N；  1.1×10³ kg/m³

試題分析：（Ⅰ）、（1）R_x短路時，電壓表也被短路，所以沒有示數，所以B正確；如果是R_x斷路，電流可從電源正極出發，經開關、電阻R₁，電壓表回電源負極，此時電壓表有示數，所以不可能是R_x斷路，A錯；R₁短路時，電路中只有R_x，此時電壓表有示數且等于電源電壓，C錯；
（2）①閉合開關S₁、S₂時， R₁被短路，電路中只有R_x，此時電壓表示數等于電源電壓，設電壓表的分度值為，則，閉合開關S₁、斷開S₂時，R₁和R_x串聯，電壓表測兩端電壓，則，，根據分壓公式得：，解得；
同理可得：；；
②多次測量求平均值可以減小誤差；
③；
（Ⅱ）天平的指針偏向分度盤的左側，應向右調節平衡螺母；
土豆的質量為：；
土豆所受的浮力為：；
土豆的密度約為：