Question

【題目】小佳同學做“用電流表、電壓表測電阻”實驗，現有電源（電壓為2伏的整數倍且保持不變）、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻Rx、電鍵及導線若干，所有元件均完好。他連接電路進行實驗，閉合電鍵后，將變阻器滑片從一端移動到另一端的過程中，發現電流表示數的變化范圍為0.2安～0.58安，電壓表示數相應的變化范圍為4.0伏～0伏。他思考分析后重新正確連接電路，且實驗步驟正確。當變阻器滑片移動到中點附近位置時，電流表示數0.28安，電壓表的示數如圖。

（1）小佳同學在實驗中使用的滑動變阻器的最大電阻為_____歐，電源電壓為_____伏。

（2）請將下面表格填寫完整。（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（歐）
1		0.2
2		0.28
3		0.58

Answer 1

【答案】20 6

號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻的平均值（歐）
1	2.0	0.2	10.0	10.2
2	2.9	0.28	10.4
3	6.0	0.58	10.3

【解析】

（1）由題意：將變阻器滑片從一端移動到另一端的過程中，發現電流表示數的變化范圍為0.2A～0.58A，電壓表示數相應的變化范圍為4.0V～0V，當變阻器連入電路中的電阻為0時，變阻器的電壓為0，故可確定電壓并聯在變阻器的兩端，此時電流最大為0.58A；當變阻器移動到另一端時，即變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小為0.2A，變阻器的電壓為4.0V，由歐姆定律，變阻器的最大電阻：

R滑大＝＝＝20Ω；

思考分析后重新正確連接電路，且實驗步驟正確，則電壓表并聯在待測電阻的兩端；當變阻器滑片移動到中點附近位置時，電流表示數0.28A，電壓表的示數如圖，由圖知，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為2.9V，

當變阻器的最大電阻連入電路中時，變阻器的電壓為4.0V，

根據分壓原理，當變阻器滑片移動到中點附近位置時，變阻器的電壓一定小于4V，根據串聯電路電壓規律，電源電壓滿足：4V＜U＜2.9V+4.0V＝6.9V，

因電壓為2V的整數倍且保持不變，故電源電壓：U＝6V；

（2）根據串聯電路電壓的規律，當變阻器的最大電阻連入電路中時，待測電阻的電壓：

U1＝U﹣UV大＝6V﹣4.0V＝2V，

通過的電流為：I1＝0.2A；

當變阻器滑片移動到中點附近位置時，待測電阻的電壓：U2＝2.9V，

通過的電流為：I2＝0.28A；

當變阻器連入電路中的電阻為0時，待測電阻的電壓為電源電壓：U3＝6.0V，

通過的電流為：I3＝0.58A；

如下表所示：

由歐姆定律可得，第1次實驗的電阻為：

R1＝＝＝10.0Ω

同理，第2、3次實驗測量的電阻分別為10.4Ω和10.3Ω；

為減小誤差，將電阻的平均值作為測量結果：

R測＝

號

電壓

（伏）

電流

（安）

電阻

（歐）

電阻的平均值（歐）

1

2.0

0.2

10.0

10.2

2

2.9

0.28

10.4

3

6.0

0.58

10.3