Question

在用電流表、電壓表測電阻實(shí)驗(yàn)中使用的電源電壓6V保持不變，滑動(dòng)變阻器R上標(biāo)有（××Ω，2A）字樣，被測電阻Rx估計(jì)10歐左右．某同學(xué)將兩電表正確地接入電路后合上電鍵，讀得電流表、電壓表示數(shù)分別為0.2安和2伏，當(dāng)他再次移動(dòng)變阻器滑片時(shí)發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)都不變，經(jīng)檢查，故障原因是

 

．根據(jù)故障原因，他靈機(jī)一動(dòng)，算出了變阻器R最大電阻應(yīng)是

 

歐．接著他改進(jìn)電路、繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)變阻器滑片在中點(diǎn)（即R一半連入電路），電壓表示數(shù)如圖所示．此時(shí)電路中的電流為

 

安；再次移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)電流最大示數(shù)為0.55安，根據(jù)3組電壓和電流值．他算出了R_x的平均值應(yīng)是

 

歐．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的六種解法進(jìn)行分析．
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，再根據(jù)R=

U

I

求出變阻器的最大阻值．
（3）先確定電壓表的量程，然后根據(jù)分度值和指針的位置讀出電壓表的示數(shù)，再根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流．
（4）分別求出每次阻值，然后平均即可求出平均值．

解答：解：（1）將兩電表正確地接入電路后合上電鍵，讀得電流表、電壓表示數(shù)分別為0.2安和2伏，當(dāng)他再次移動(dòng)變阻器滑片時(shí)發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)都不變，說明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片不能改變接入電路的電阻，即將滑動(dòng)變阻器下面的兩個(gè)接線柱接入了電路；
（2）滑動(dòng)變阻器兩端電壓：U=6V-2V=4V，
∵I=

U

R

∴滑動(dòng)變阻器的阻值：R=

U

I

=

4V

0.2A

=20Ω；
（3）當(dāng)滑片移至中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)變大，因此電壓表量程為0～15V，分度值為0.5V，則電壓表示數(shù)為3V，此時(shí)電路中的電流：I′=

U′

1 2 R

=

3V

1 2 ×20Ω

=0.3A；
（4）當(dāng)電路中電流為最大值時(shí)，電壓表示數(shù)等于6V，則三次被測電阻的阻值：
R₁=

U1

I1

=

2V

0.2A

=10Ω，
R₂=

U2

R2

=

3V

0.3A

=10Ω，
R₃=

U3

I3

=

6V

0.55A

=10.9，
則R_x的平均值為：R_x=

1

3

（R₁+R₂+R₃）=

1

3

（10Ω+10Ω+10.9Ω）=10.3Ω．
故答案為：滑動(dòng)變阻器下面的兩個(gè)接線柱接入了電路；20；0.3；10.3．

點(diǎn)評：在此題的解決中，主要用到了歐姆定律的計(jì)算和串聯(lián)電路特點(diǎn)的分析，找準(zhǔn)各個(gè)量的對應(yīng)性是保證結(jié)果正確的前提．