Question

【題目】小華和小明做“用電流表、電壓表測電阻”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為2伏的整數(shù)倍且保持不變）、一個待測電阻Rx、電流表、電壓表、滑動變阻器兩個（甲：“20Ω 2A”，乙：“50Ω 2A”）、電鍵以及導線若干．小華首先選擇一個變阻器進行實驗，他正確連接電路，使變阻器接入電路中的電阻最大，閉合電鍵時電表示數(shù)如表一中實驗序號1所示．小明用另一個變阻器實驗，正確連接電路且使變阻器接入電路中的電阻最大，閉合電鍵時電表示數(shù)如表二中實驗序號1所示

①若小華選擇的變阻器為________，他實驗所用電源的電壓為________．

②實驗中他們分別移動變阻器的滑片P到某一位置時，觀察到電流表示數(shù)均如圖所示．他們繼續(xù)移動滑片P，發(fā)現(xiàn)當電壓表示數(shù)最大時，電流表指針在圖的位置上恰好都偏轉了8格．請將他們的實驗數(shù)據(jù)填寫在表一、表二的實驗序號2中．

③小華和小明都只測量了兩組數(shù)據(jù)，不符合實驗要求，兩位同學討論后找到了解決問題的辦法．請簡要說明他們的解決辦法，并通過計算求出Rx的阻值________（計算電阻時精確到0.1歐）．

Answer 1

【答案】 甲（乙） 6V（12V） 10.2Ω

【解析】①他正確連接電路，使變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表并聯(lián)在待測電阻的兩端；由表中數(shù)據(jù)知，U1＝2V,I1＝0.2A；若小華選擇的變阻器規(guī)格為20Ω2A,則根據(jù)歐姆定律,變阻器的電壓U滑＝I1R滑＝0.2A×20Ω＝4V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電源電壓U＝U滑U1＝4V2V＝6V；若小華所用的變阻器的規(guī)格為50Ω2A,變阻器電壓為U滑＝I1R滑＝0.2A×50Ω＝10V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，小華用的電源電壓U＝10V2V＝12V；②實驗中他們分別移動變阻器的滑片P到某一位置時，觀察到電流表示數(shù)均如圖所示，圖中電流表若選用小量程，分度值0.02A，電流表示數(shù)I＝0.4A；若電流表選用大量程，分度值為0.1A，示數(shù)為2A；他們繼續(xù)移動滑片P,發(fā)現(xiàn)當電壓表示數(shù)最大時,即電壓表示達到電源電壓,分別為U2＝6V、U3＝12V；根據(jù)歐姆定律，通過待測電阻的電流都比原來的電流要增大，因變阻器允許通過的最大電流為2A，所以根據(jù)圖中電流表指針讀數(shù)時，兩電流表的示數(shù)只能都為0.4A，因又電壓表示數(shù)分別為U2＝6V、U3＝12V；根據(jù)歐姆定律，通過待測電阻的電流之比約為1:2，所以電壓表示數(shù)為6V的電路中,電流表只能選用小量程(分度值為0.02A)，而電壓表示數(shù)為12V的電路中,電流表只能選用大量程(分度值為0.1A)，因電流表指針在圖示的位置上恰好都偏轉了8格，示數(shù)都增大了8格，即電流表的示數(shù)分別分I2＝0.4A8×0.02A＝0.56A；I3＝0.4A8×0.1A＝1.2A；將數(shù)據(jù)填入表中：

表一：小華的實驗記錄
實驗 序號	電壓表示數(shù) (伏)	電流表示數(shù) (安)
1	2.0	0.20
2	6.0	0.56
3
表二：小明的實驗記錄
實驗 序號	電壓表示數(shù) (伏)	電流表示數(shù) (安)
1	2.0	0.20
2	12.0	1.20
3

③根據(jù)他們測量的三組數(shù)據(jù)，由歐姆定律，待測電阻分別為：R1＝＝10.0Ω；R2＝＝10.7Ω；R3＝＝10.0Ω，取三次測量的平均值作為測量結果,R＝ ＝＝10.2Ω.