Question

6．小徐做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電源（電壓為6伏且保持不變）、待測(cè)電阻R_x、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵及導(dǎo)線若干，所有元件均完好．他連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合電鍵后，在移動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范圍為0.10～0.56安，電壓表示數(shù)的變化范圍為0伏～5伏；當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片到某個(gè)位置時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖1（a）、（b）所示．

①請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖（圖請(qǐng)畫到答題卡上的圖2方框中）．
②請(qǐng)將表填寫完整．（計(jì)算電阻時(shí)，精確到0.1歐）（請(qǐng)?zhí)畹酱痤}卡上的表格中）．

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓UX （伏）	電流IX （安）	電阻RX （歐）
1
2
3

Answer 1

分析 ①由于在移動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，根據(jù)電壓表示數(shù)出現(xiàn)為0V的現(xiàn)象，由此可知電壓表是測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，據(jù)此即可畫出電路圖；
②根據(jù)電壓表和電流表的變化范圍確定出兩次電阻兩端的電壓與電流的對(duì)應(yīng)值，由圖1中電流表、電壓表的量程和分度值，讀出示數(shù)，填入表格內(nèi)；根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出電阻值，并求出其平均值，填入表格內(nèi)．

解答 解：①根據(jù)“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)的原理歐姆定律可知：利用電流表測(cè)量電路中的電流，利用電壓表測(cè)量電阻兩端的電壓，串聯(lián)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電路中的電流，由于小徐做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在移動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，電壓表示數(shù)有出現(xiàn)為0V的現(xiàn)象，由此判斷電壓表是測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，故電路圖如下：

②當(dāng)電流表的示數(shù)最小為時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最大為5V，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：
U₁=U-U_滑1=6V-5V=1V；
由歐姆定律得：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.10A}$=10.0Ω；
當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片到某個(gè)位置時(shí)，由圖a知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.22A；電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，示數(shù)為4V，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：
U₂=U-U_滑2=6V-4V=2V；
由歐姆定律得：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.22A}$≈10.7Ω；
當(dāng)電流表的示數(shù)最大為0.56時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為零時(shí)，電壓表的示數(shù)最小為0V，
則U₃=U=6V；
由歐姆定律得：
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{6V}{0.56A}$≈9.1Ω；
則R_x=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{10Ω+10.7Ω+9.1Ω}{3}$≈9.9Ω．
故答案為：如上圖．

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓Ux （伏）	電流Ix （安）	電阻Rx （歐）	電阻平均值（歐）
1	1	0.1	10.0	9.9
2	2	0.22	10.7
3	6	0.56	9.1

點(diǎn)評(píng) 此題是伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了電流表、電壓表的讀數(shù)、電阻的計(jì)算及歐姆定律的應(yīng)用，此題的難點(diǎn)是根據(jù)電壓表的數(shù)據(jù)變化判斷出本次實(shí)驗(yàn)電壓表測(cè)量的對(duì)象是關(guān)鍵．