Question

某同學用電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵和若干導線，測定電阻R_I的值．所有元件均完好，電源電壓不變，所用滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣．他正確連接電路，實驗步驟正確．閉合電鍵S，觀察到電流表、電壓表的示數(shù)分別如圖（a）（b）所示．當他把滑動變阻器的滑片P移到某位置時，電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.20安、2.5伏．接著，他繼續(xù)移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表的最大值為0.37安．請將有關(guān)的數(shù)據(jù)填入表格內(nèi)，并求出R_I的阻值．（計算電阻時，精確到0.1歐） 

物理量 序號	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1	1.7	0.14	12.1	12.3
2	2.5	0.20	12.5
3	4.5	0.37	12.2

Answer 1

分析：（1）確定電流表、電壓表的量程和分度值，讀出示數(shù)，填入表格內(nèi)；
（2）根據(jù)電流表、電壓表的示數(shù)及滑動變阻器的最大阻值結(jié)合歐姆定律的知識求出電源電壓；
（3）當電流最大時，滑動變阻器的阻值為零，此時電壓表的示數(shù)等于電源電壓；
（4）根據(jù)R=

U

I

求出電阻值，并求出其平均值，填入表格內(nèi)．

解答：解：由圖a知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.14A；
電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.7V，此時電阻為R₁=

U

I

=

1.7V

0.14A

≈12.1Ω；
此時滑動變阻器的阻值最大為20Ω，所以電源電壓U=U_R+IR_滑=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V；
R₂=

U2

I2

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；
當電流最大為0.37A時，滑動變阻器的阻值為零，所以此時電阻兩端的電壓應等于電源電壓等于4.5V；
此時電阻R₃=

U3

I3

=

4.5V

0.37A

≈12.2Ω；
則R=

R1+R2+R3

3

=

12.1Ω+12.5Ω+12.2Ω

3

≈12.3Ω．
故答案為：

物理量 序號	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1	1.7	0.14	12.1	12.3
2	2.5	0.20	12.5
3	4.5	0.37	12.2

點評：此題是伏安法測電阻的實驗，考查了電流表、電壓表的讀數(shù)、電阻的計算及歐姆定律的應用，此題的難點是根據(jù)剛閉合開始時的數(shù)據(jù)來計算電源電壓．