Question

小王同學用電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵和若干導線，測定電阻R_X的值．所有元件均完好，電源電壓為1.5伏的整數倍（即電源由幾節干電池串聯組成），滑動變阻器標有“20Ω 2A”字樣，電路連接正確．閉合電鍵，當移動滑動變阻器的滑片時，觀察到電流表示數的范圍為0.12～0.58安；當滑片移動到某個位置時，兩個電表的示數分別如圖（a）、（b）所示．根據該同學的實驗器材及觀察到的現象將有關的數據填入表格內，并求出R_X的阻值．（計算電阻時，精確到0.1歐）

物理量 實驗序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻平均值 （歐）
1		0.12
2
3		0.58

Answer 1

【答案】分析：（1）根據兩個電表的示數，可求出測定電阻R_X的此時電阻值．
（2）根據電流表示數的范圍為0.12～0.58A，當滑動變阻器接入電路的電阻為零時，電流為0.58A，電阻R_X的兩端電壓為電源電壓，結合電阻R_X的近似阻值和電源電壓為1.5V的整數倍可確定此時電阻R_X的兩端電壓．
（3）根據電流表示數的范圍為0.12～0.58A，可見當滑動變阻器滑片滑到電阻最大位置時，電阻R_X與滑動變阻器串聯，滑動變阻器接入電路的電阻為20Ω，電流為0.12A；求出滑動變阻器兩端電壓，電源電壓為1.5V的整數倍，就可知電阻R_X兩端電壓．然后求出電阻．
解答：解：（1）由兩表示數可知，此時電流為0.5A，電壓為2.4V，電阻為；R₂===4.8Ω．
（2）當滑動變阻器接入電路的電阻為零時，電流為0.58A，電阻R_X的阻值在5Ω左右，電源電壓為：
U=I₁R_X=0.58A×5Ω=2.9V，電源電壓為1.5V的整數倍，可見電源電壓為3V．此時電壓表為：3V．
R₁===5.2Ω．
（3）當滑動變阻器滑片滑到電阻最大位置時，電阻R_X與滑動變阻器串聯，滑動變阻器接入電路的電阻為20Ω，電流為0.12A，滑動變阻器兩端電壓為：U′=0.12A×20Ω=2.4V，電阻R_X兩端電壓為：=U-U′=3V-2.6V=0.4V．
R₃===5Ω．
所以，電阻R_X的阻值：R_X==5Ω．
故答案為：

物理量 實驗序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻平均值 （歐）
1	0.6		5.0	5.0
2	2.4	0.5	4.8
3	3.0		5.2

點評：本題先根據電流的變化范圍判斷電路的連接情況，然后根據串聯電路電壓和電流規律求出電壓和電阻．本題根據電流的變化范圍判斷電路的連接，了解電源電壓為1.5伏的整數倍是解題的關鍵．