Question

8．在“用電流表、電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓9伏保持不變，所用滑動變阻器上標(biāo)有“50Ω  1A”字樣．

（1）按圖1所示連接，在合上電鍵前，滑片應(yīng)該置于左（選填“左”或“右”端）．
（2）正確連接電路，閉合電鍵S，電流表示數(shù)如圖2（a）所示．接著，他移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)如圖2b所示，電流表的示數(shù)變化了0.06安．繼續(xù)移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表的最大示數(shù)為0.34安．請將表格填寫完整，并計(jì)算出電阻值（計(jì)算時，精確到0.1歐）．

物理量 實(shí)驗(yàn)序號	電壓（伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻的 平均值（歐）
1
2
3		0.34

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中提示確定電流表的量程，將滑動變阻器接線柱按一下一上的原則串聯(lián)在電路中．
（2）分3次測量：
①剛閉合電鍵時，變阻器連入電路中的電阻最大：根據(jù)圖2（a）電流表小量程讀數(shù)，由歐姆定律求出變阻器的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出待測電阻的電壓，根據(jù)歐姆定律求出待測電阻；
②他移動滑動變阻器的滑片，根據(jù)圖2（b）電壓表大量程讀出此時電壓表的示數(shù)；此時變阻器連入電路中的電阻減小，故電流應(yīng)增大，確定此時電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出待測電阻；
③當(dāng)電路中的電流為最大值0.34A時，滑動變阻器接入電路中的電流為零，待測電阻的電壓等于電源電壓，
根據(jù)歐姆定律求出待測電阻；
最后求出三次的平均值，填入表格內(nèi)．

解答 解：（1）根據(jù)（2）小題可知，電路中的最大電流小于0.6A，故電流表量程為0～0.6A；因此將電流表0.6A的接線柱與滑動變阻器下面右接線柱相連，如下圖所示：

為保護(hù)電路，在合上電鍵前，變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片應(yīng)該置于左端；
（2）①正確連接電路，剛閉合電鍵時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，
根據(jù)圖2（a）和實(shí)物圖可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.12A；
此時滑動變阻器兩端電壓：U_滑=IR_最大=0.12A×50Ω=6V，
由于串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，
所以定值電阻兩端電壓U₁=9V-6V=3V，
根據(jù)歐姆定律，此時被測電阻的阻值：R_x1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.12A}$=25Ω；
②他移動滑動變阻器的滑片，根據(jù)圖2（b）可得，
電壓表量程為0～15V，分度值為0.5V，故電壓表示數(shù)為4.5V，
因此時變阻器連入電路中的電阻減小，故電流應(yīng)增大，
則此時電路中的電流為I₂=0.12A+0.06A=0.18A，
被測電阻的阻值：R_x2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.5V}{0.18A}$=25Ω；
③當(dāng)電路中的電流為最大值0.34A時，滑動變阻器接入電路中的電流為零，
電壓表示數(shù)等于電源電壓9V，
故此時被測電阻的阻值：R_x3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{9V}{0.34A}$=26.5Ω．
電阻的平均值：R_x=$\frac{25Ω+25Ω+26.5Ω}{3}$=25.5Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；左；
（2）如下表所示：

物理量 序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻的 平均值（歐）
1	3	0.12	25	25.5
2	4.5	0.18	25
3	9	0.34	26.5

點(diǎn)評 本題用電流表、電壓表測電阻，考查了電路的連接、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、滑動變阻器和電表的正確使用，綜合性強(qiáng)，難度大，解題的關(guān)鍵是從題中發(fā)挖掘隱含的條件．