Question

2．學習了“伏安法”測電阻，小張決定自主實驗．首先依照圖（a）所示電路正確連接器材，閉合電鍵后，他觀察到電壓表、電流表示數(shù)分別為6伏和0.58安；為了減小誤差進行多次測量，他又從“10Ω1A”、“20Ω1A”兩個變阻器中選擇一個接入電路，當滑片置于一端時，電流表示數(shù)如圖（b）所示，在滑片向另一端移動過程中，他發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)始終不變，思考后他重新連接并進行實驗，將正確測得的兩組實錄在草稿紙上，如圖（c）所示．

①實驗過程中出現(xiàn)兩電表示數(shù)始終不變的原因可能是：滑動變阻器下方的兩個接線柱接入電路，使得滑動變阻器始終以最大電阻接入電路．
②小張選用的滑動變阻器規(guī)格是：20Ω1A．
③請根據(jù)圖及相關信息，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	6	0.58	10.3	10.2
2	3.5	0.34	10.3
3	2.8	0.28	10

Answer 1

分析 ①移動滑片，電流表和電壓表示數(shù)都不變，說明滑片的移動沒有起到改變電路中電阻的作用；
②由表格數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點，計算滑動變阻器接入電路中的最小值；
③根據(jù)在R一定是時，電流與電壓成正比關系選取數(shù)據(jù)，填入表格，利用R=$\frac{U}{I}$求每次對應電阻值，進而計算平均值．

解答 ①滑動變阻器下方的兩個接線柱接入電路，使得滑動變阻器始終以最大電阻接入電路
②由題可知，電源電壓U=10V，待測電阻大約為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.58A}$≈10Ω；當串聯(lián)接入滑動變阻器時，由b圖可知，此時電路中的電流為0.2A，可得此時電路總電阻：R串=$\frac{U}{I'}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，可知變阻器接入路中的電阻：R變=R串-R-30Ω-10Ω=20Ω，故選用“20Ω1A”的滑動變阻器；
③根據(jù)電阻一定時，電流隨電壓的增大而增大的規(guī)律填寫表格，并根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算電阻，三次分別為R1=10.3Ω、R2=10.3Ω、R3=10Ω，
R的平均值=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{10.3Ω+10.3Ω+10Ω}{3}$=10.2Ω；
故答案為：①滑動變阻器下方的兩個接線柱接入電路，使得滑動變阻器始終以最大電阻接入電路；②20Ω1A；③見表格數(shù)據(jù)．

點評 本題考查的是測定值電阻的阻值，要掌握求平均值的方法減小誤差，理解電阻一定時，電流與電壓成正比．