Question

18．某興趣小組同學(xué)在研究串聯(lián)電路電壓特點實驗時．小明選擇了電壓恒為7.5伏的電源、阻值10歐定值電阻R、滑動變阻器、電壓表等器材，設(shè)計了如圖甲所示電路．
（1）小明分析：閉合S₁、斷開S₂、再閉合S，電壓表可以測量定值電阻R兩端電壓；用電壓表測量滑動變阻器兩端電壓時，只需斷開S₁，閉合S₂即可．在小組時論時，大家認為小明的操作是錯誤的，請你代表大家向小明解釋原因：改接后，電壓表的正負接線柱接法錯誤．
（2）經(jīng)過大家的幫助，小明完成了實驗并求得滑動變阻器接入電路的有效阻值．閉合S₁、斷開S₂，再閉合S測得R兩端電壓如圖乙所示，則滑動變阻器此時接入電路的有效阻值是多大？

Answer 1

分析 （1）使用電壓表時，要注意電壓表正負接線柱的接法；
（2）根據(jù)電壓值和電阻值求得電路中的電流，求出變阻器兩端的電壓，從而可根據(jù)歐姆定律求出變阻器的阻值．

解答 解：（1）閉合S₁、斷開S₂、再閉合S，電壓表與R并聯(lián)，斷開S₁，閉合S₂，則電壓表的正負接線柱接法錯誤，所以不能測出變阻器兩端的電壓；
（2）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.5V，可知定值電阻兩端的電壓為1.5V，則電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{1.5V}{10Ω}$=0.15A；
變阻器兩端的電壓U′=7.5V-1.5V=6V；
由I=$\frac{U}{R}$可知，變阻器的阻值：
R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{6V}{0.15A}$=40Ω．
故答案為：（1）改接后，電壓表的正負接線柱接法錯誤；（2）滑動變阻器此時接入電路的有效阻值是40Ω．

點評 本題著重考查了電壓表的接法及歐姆定律在串聯(lián)電路的應(yīng)用，關(guān)鍵能夠搞清串聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律．