Question

某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路測定電阻R_x的阻值．電源是由幾節(jié)新的干電池串聯(lián)而成，所用滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，所有元件均完好．他正確連接電路，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大后閉合電鍵S，電壓表、電流表的示數(shù)分別為3.6伏和0.12安．接著，他移動滑片P到某點時，觀察到電流表、電壓表的示數(shù)分別如圖（b）、（c）所示．接著他移動滑片使電路中的電流達到最大，電流表的示數(shù)為0.20安．請將有關(guān)的數(shù)據(jù)填入表格內(nèi)，并求出R_x的阻值．（計算電阻時，精確到0.1歐）

物理量 序號	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1
2
3

Answer 1

分析：閉合開關(guān)前，滑動變阻器阻值全部接入電路，滑動變阻器兩端電壓最大，電阻兩端電壓最小，根據(jù)電壓表示數(shù)確定電壓表量程，根據(jù)題意可知，電路最大電流為0.2A，確定電流表量程，然后由圖示電表確定其分度值，讀出其示數(shù)；然后由歐姆定律求出電阻阻值，最后求出各電阻測量值的平均值．

解答：解：閉合開關(guān)時，滑動變阻器阻值全部接入電路，電阻兩端電壓最小，此時電壓表示數(shù)為3.6伏，則電壓表選
0～15V量程，由圖示電壓表可知，其分度值為0.5V，示數(shù)為5V；由題意知，電路最大電流為0.2A，則電流表選擇0～0.6A量程，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.16A；
剛閉合開關(guān)時，滑動變阻器阻值全部接入電路，電路電流為0.12A，∵I=

U

R

，∴滑動變阻器兩端電壓U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4，電源電壓為U=U滑+UR=2.4V+3.6V=6V；當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電路電流最大，電阻兩端電壓等于電源電壓6V，實驗數(shù)據(jù)如下表所示；
∵I=

U

R

，∴電阻阻值：R₁=

U1

I1

=

3.6V

0.12A

=30，R₂=

U2

I2

=

5V

0.16A

=31.25Ω，R₃=

U3

I3

=

6V

0.20A

=30Ω，
電阻阻值R=

R1+R2+R3

3

=

30Ω+31.25Ω+30Ω

3

≈30.4Ω，如下表所示：

物理量 序號	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1	3.6	0.12	30	30.4
2	5	0.16	31.25
3	6	0.20	30

故答案為：如上表所示．

點評：本題考查了確定電壓表與電流表讀數(shù)、求電阻阻值，根據(jù)題意確定電表量程、求出電源電壓是本題的難點，也是正確解題的前提與關(guān)鍵，求出電阻兩端電壓與通過電阻的電流，應(yīng)用歐姆定律即可正確解題．