Question

【題目】小陸同學做“用電流表、電壓表測電阻”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為1.5伏的整數(shù)倍且保持不變）、一個待測電阻Rx、電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵及導線若干。小陸連接電路，使變阻器接入電路中的電阻最大，閉合電鍵時觀察到電壓表示數(shù)為6伏、電流表示數(shù)為0.3安。小陸移動滑片P到某一位置，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表示數(shù)如圖 (a)、(b)所示。他繼續(xù)移動滑片P至另一端時發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為1.4安。

請根據(jù)相關信息

（1）求出滑動變阻器的最大電阻。

（2）通過計算說明實驗所用電源的電壓。

（3）計算待測電阻Rx的阻值（精確到0.1歐）。

Answer 1

【答案】（1）20Ω；（2）7.5V；（3）5.1Ω。

【解析】

（1）閉合開關前，變阻器接入電路中的電阻最大，此時電壓表示數(shù)為6V、電流表示數(shù)為0.3A，移動滑片P到某一位置，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)如圖（a），電壓表選用大量程，分度值為0.5V，讀數(shù)為4.5V；根據(jù)移動滑片P移至另一端（即阻值為0處）時電流表示數(shù)為1.4A可知，圖（b）所示的電流表應該小于1.4A，故此時電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.6A；

由上可知，變阻器連入電路中的電阻越小，電壓表示數(shù)越小，根據(jù)串聯(lián)分壓可知電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，電路如圖所示：

由歐姆定律可得滑動變阻器的最大電阻為：R滑大===20Ω；

（2）當滑片在阻值最大處時，由串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可得，電源電壓為：U=U大+I1Rx，即U=6V+0.3A×Rx，U=6V+Ux------①，

當滑片P在某一位置時，電源電壓為：U=4.5V+0.6A×Rx，U=4.5V+2×0.3A×Rx，U=4.5V+2×Ux -------②，

由①②得Ux=1.5V，

電源電壓：U=6V+1.5V=7.5V；

（3）變阻器接入電路中的電阻最大時，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，待測電阻為：，

移動滑片P到某一位置，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，待測電阻為：，

移動滑片P至另一端時發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為1.4A時，待測電阻為：，

為減小誤差，取三次測量的平均值作為測最結(jié)果：。