Question

【題目】小莉利用如圖所示的電路測定電阻R的阻值，所用滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，電源電壓不變．小莉實驗步驟正確，閉合電鍵S，觀察到電流表的示數為0.14A．當他把滑動變阻器的滑片移到中點位置（即滑動變阻器接入電路的電阻為10Ω）時，電壓表、電流表的示數分別為2.5V、0.20A．接著她又移動滑片到某點A，這時電壓表、電流表的示數分別如圖（a）、（b）所示．

（1）通過分析可知A點在滑動變阻器中點的_____側（選填“左”或“右”）；

（2）請在下表中將小莉尚未記錄的數據填寫完整，并計算出電阻值．（計算電阻時，精確到0.1Ω）

物理量 序號	電壓（V）	電流（A）	電阻（Ω）	電阻平均值（Ω）
1		0.14
2	2.5	0.20
3

Answer 1

【答案】 右 1.7 12.1 12.5 2.2 0.18 12.2

【解析】（1）如圖（a）、（b）所示的電壓表、電流表使用的量程分別為3V、0.6A；分度值分別為0.1V、0.02A；則示數分別為：2.2V、0.18A．

由題意可知：當他把滑動變阻器的滑片移到中點位置（即滑動變阻器接入電路的電阻為10Ω）時，則電阻R與滑動變阻器上10Ω的電阻R中串聯，且電阻R兩端的電壓為2.5V、電路中的電流為0.20A；

當她又移動滑片到某點A，電阻R與滑動變阻器上的電阻RA串聯，且這時電阻R兩端的電壓為2.2V、電路中的電流為0.18A；

由以上兩狀態下的電路中電流值可知，電流變小，則是由滑動變阻器接入電路的電阻變大引起的；

因連入電路的是滑動變阻器左端的電阻，所以滑片應向右移動；

即：A點在滑動變阻器中點的右端．

（2）當他把滑動變阻器的滑片移到中點位置（即滑動變阻器接入電路的電阻為10Ω）時為實驗2，電阻R與滑動變阻器上10Ω的電阻R中串聯；

則電源電壓是：U=U2+U中=U中+I2R中=2.5V+0.2A×10Ω=4.5V．

∴R2===12.5Ω．

剛開始時為實驗1：因小莉實驗步驟正確，所以剛一閉合開關時，滑動變阻器的滑片應處于阻值最大的位置，即此時變阻器連入電路的電阻應是最大值20Ω；電阻R與滑動變阻器串聯，

滑動變阻器電壓為：U′=I1R′=0.14A×20Ω=2.8V，

電阻R的兩端的電壓：U1=U﹣U′=4.5V﹣2.8V=1.7V，

∴R1===12.1Ω．

當她又移動滑片到某點A為實驗3：電阻R與滑動變阻器上的電阻RA串聯，

∴R3===12.2Ω．

∴==12.3Ω．