Question

【題目】某同學做“電流表、電壓表測電阻”實驗，現有電源（電壓保持不變）、待測電阻RX、電流表、電壓表、滑動變阻器（標有“10Ω 2A”字樣）、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，在移動變阻器滑片的過程中，發現電流表示數的變化范圍為0.20～0.58安，電壓表示數相應的變化范圍為 4.0～0伏，當移動變阻器滑片到某個位置時，電壓表、電流表的示數分別如圖（a）、（b）所示。

① 請畫出該實驗的電路圖。

（______）

②請將下表填寫完整。（計算電阻時，精確到0.1歐）

（______）

物理量 實驗序號	電壓Ux（伏）	電流Ix（安）	電阻Rx（歐）	電阻Rx平均值（歐）
1		0.20
2
3		0.58

Answer 1

【答案】見解析所示

物理量 實驗序號	電壓Ux（伏）	電流Ix（安）	電阻Rx（歐）	電阻Rx平均值（歐）
1	2	0.20	10.0	10.2
2	3.5	0.34	10.3
3	6	0.58	10.3

【解析】

由于在移動變阻器滑片的過程中，根據電壓表示數出現為0V的現象，由此可知電壓表是測量滑動變阻器兩端的電壓，據此即可畫出電路圖；根據電壓表和電流表的變化范圍確定出兩次電阻兩端的電壓與電流的對應值，由圖中電流表、電壓表的量程和分度值，讀出示數，填入表格內；根據R=求出電阻值，并求出其平均值，填入表格內。

①根據“用電流表、電壓表測電阻”實驗的原理、歐姆定律可知：利用電流表測量電路中的電流，利用電壓表測量電阻兩端的電壓，串聯滑動變阻器來改變電路中的電流，由于做“用電流表、電壓表測電阻”實驗時，在移動變阻器滑片的過程中，電壓表示數有出現為0V的現象，由此判斷電壓表是測量滑動變阻器兩端的電壓，故電路圖如下：

②當電流表的示數最小時，此時滑動變阻器的阻值最大，電壓表的示數最大為4.0V，根據串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：U=4V+0.2….①，U=0V+0.58….②

解得:U=6V,=10.5Ω。當移動變阻器滑片到某個位置時，由圖a知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，示數為0.34A；電壓表的量程為015V，分度值為0.5V，示數為2.5V，根據串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：=U-=6V-4V=2V, 由歐姆定律得: R1===10Ω;U2=UU滑2=6V2.5V=3.5V；由歐姆定律得：R2==≈10.3Ω；

當電流表的示數最大為0.58A時，此時滑動變阻器連入電路的阻值為零時，電壓表的示數最小為0V，則U3=U=6V；由歐姆定律得：R3==≈10.3Ω；則Rx===10.2Ω,則Rx=10.2Ω.

故答案為：如上圖。

物理量 實驗序號	電壓Ux (伏)	電流Ix (安)	電阻Rx (歐)	電阻平均值(歐)
1	2	0.2	10.0	10.2
2	3.5	0.34	10.3
3	6	0.58	10.3