Question

在“用電流表、電壓表測電阻”的實驗中，電源電壓保持不變，所用滑動變阻器上標有“20Ω  2A”字樣．
（1）在圖所示的電路中，一根導線尚未連接，請用筆線代替導線在圖中正確連接． 要求：滑片在最左端時它連入電路的阻值最大．
（2）小許同學實驗步驟正確，閉合電鍵S，讀出電流表的示數為0.2安、電壓表的示數為2伏，并將這兩個數據記錄在表一序號1中，并計算出電阻值．接著，他移動變阻器滑片，將電壓表、電流表新的示數記錄在表一序號2中，并計算出電阻值．他繼續實驗，發現電流表的最大示數為0.58安，將其記錄在表一序號3中．請將表填寫完整，并計算出電阻值．（計算時，精確到0.1歐）

物理量 序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻的 平均值（歐）
1	2	0.2	10.0
2	4.5	0.44	10.2
3		0.58

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，滑片在最左端時它連入電路的阻值最大說明右下方接線柱必須接入電路中；
（2）閉合開關時，滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓，利用串聯電路的電壓特點求出電源的電壓；當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電路中的電流最大，根據歐姆定律求出電阻的阻值；根據電阻的三個測量值可求出它們的平均值．

解答：解：（1）滑動變阻器的右下方接線柱與開關的右方接線柱相連，如下圖所示：

（2）閉合開關時，滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值，
根據歐姆定律可得，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=I₁R_滑=0.2A×20Ω=4V，
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電源電壓U=U_滑+U_R=4V+2V=6V；
當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電路中的電流最大，此時電路為R的簡單電路，
R₃=

U

I3

=

6V

0.58A

≈10.3Ω，
電阻的阻值R=

R1+R2+R3

3

=

10.0Ω+10.2Ω+10.3Ω

3

≈10.2Ω，如下表所示．
表填寫完整，并計算出電阻值．（計算時，精確到0.1歐）

物理量 序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻的 平均值（歐）
1	2	0.2	10.0	10.2
2	4.5	0.44	10.2
3	6	0.58	10.3

故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）如上表所示．

點評：本題考查了滑動變阻器的連接和串聯電路特點、歐姆定律的應用，知道閉合開關前滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值、滑動變阻器接入電路中的電阻為0時電流表示數最大是解題的關鍵．