Question

【題目】小明在做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材齊全且完好，電源電壓不高于6伏．他正確連接實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵后，觀察到電壓表恰好滿刻度．經(jīng)過思考后，為了精確讀數(shù)，他斷開電鍵，適當(dāng)調(diào)整電路，閉合電鍵后，在移動(dòng)變阻器滑片P的過程中，觀察到電壓表示數(shù)的最大值為1.5伏，電流表示數(shù)的變化范圍為0.30安一0.44安．當(dāng)變阻器滑片P移到a點(diǎn)時(shí)，觀察到電壓表、電流表示數(shù)如圖所示
① 如圖所示，小明調(diào)整后的電路中有兩根導(dǎo)線尚未連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上；
②實(shí)驗(yàn)中的電源電壓為伏，滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為歐；
③經(jīng)計(jì)算可知，a點(diǎn)在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)位置的側(cè)（選填“左”或“右”）；
④通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得電阻平均值為Ω．（②、③、④題寫出計(jì)算過程，電阻平均值精確到0.1歐）

Answer 1

【答案】；4.5；5；右；10.2
【解析】解：①在第1次實(shí)驗(yàn)操作中，他正確連接實(shí)驗(yàn)器材，說明滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大，且電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵后，觀察到電壓表恰好滿刻度，因電源電壓不高于6伏．所以此時(shí)電壓表選用的是0﹣3V的量程，即待測(cè)電阻的電壓為3V； 在第2次實(shí)驗(yàn)操作中，他斷開電鍵，適當(dāng)調(diào)整電路，閉合電鍵后，在移動(dòng)變阻器滑片P的過程中，觀察到電壓表示數(shù)的最大值為1.5伏，由第1次實(shí)驗(yàn)操作知，此時(shí)電壓表一定沒有接在定值電阻的兩端，也不可能接在電源的兩端，只能并聯(lián)在變阻器的兩端，實(shí)物圖的連接如下圖所示：

②因此時(shí)變阻器的電壓最大U滑1=1.5V，根據(jù)分壓原理，變阻器的全部電阻連入了電路中，
對(duì)比第1次實(shí)驗(yàn)操作，因電源電壓保持不變，
此時(shí)定值電阻的電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，
電源電壓U=3V+1.5V=4.5V；此時(shí)因電路的總電阻最大，
根據(jù)歐姆定律，所以對(duì)應(yīng)的電流最小，
I1=0.3A，變阻器的最大阻值R滑= = =5Ω；
③當(dāng)變阻器滑片P移到a點(diǎn)時(shí)，觀察到電壓表、電流表示數(shù)如圖所示，
因電表均選用小量程，電壓表分度值為0.1V，示數(shù)為U滑2=1.2V；
電流表分度值為0.02A，示數(shù)為I2=0.32A，
根據(jù)串聯(lián)電壓的電壓規(guī)律，待測(cè)電阻的電壓U2=4.5V﹣1.2V=3.3V，
根據(jù)歐姆定律，待測(cè)電阻R2= =10.3Ω…Ⅰ；
根據(jù)歐姆定律，電路的總電阻R總= ≈14.1Ω，
由串聯(lián)電阻的規(guī)律，變阻器連入電路中的電阻大小約為R′滑=14.1Ω﹣10.3Ω=3.8Ω，
因變阻器的最大阻值為5Ω，故a點(diǎn)在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)位置的右側(cè)；
④在②中，待測(cè)電阻的電壓為U1=3V，通過的電流I1=0.3A，
根據(jù)歐姆定律，待測(cè)電阻的大小R1= =10.0Ω…Ⅱ；
根據(jù)電流表示數(shù)的變化范圍為0.30安一0.44安，
可知當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為0時(shí)，電流表示數(shù)最大為為I3=0.44A，
此時(shí)待測(cè)電阻的電壓為電源電壓U3=U=4.5V，待測(cè)電阻R3= = =10.2Ω…Ⅲ，
由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ式，測(cè)得電阻平均值為R待測(cè)= = ≈10.2Ω．
所以答案是：①實(shí)物圖如上圖所示；
②4.5；5；
③10.2．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．