题目内容
【题目】小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压小于24伏且保持不变）、待测电阻Rx、电压表、电流表（只有0.6安量程可用）、滑动变阻器（标有“1安”字样）、阻值为10欧的定值电阻R1、阻值为30欧的定值电阻R2、开关及导线若干。实验器材均完好。
(1)小华经过思考，先进行一次实验测电源电压，实验电路图及闭合开关S后对应的电压表的示数如图所示。小华实验所用电源电压为 ______________伏。
(2)小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验，他正确串联电源、待测电阻、电流表、滑动变阻器和开关，然后把电压表并联接入电路。闭合开关后，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，发现电流表示数由0.20安增大到0.58安，此过程中电压表示数减小了4.0伏。当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示。根据图（a）、（b）所示电压表、电流表示数，计算待测电阻Rx的阻值。__________（写出计算过程）
【答案】6 10.1
【解析】
(1)[1]由图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，设此时电压表的示数为U1；
则电路中的电流为
电源电压为
由图可知，当电压表量程为0-3V时，电压表示数为1.5V，电源电压为
4×1.5V=6V
当电压表量程为0-15V时，电压表示数为7.5V，电源电压为
4×7.5V=30V
由于电源电压小于24伏且保持不变，所以电源电压为6V，电压表的量程为0-3V；
(2)[2]将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，发现电流表示数由0.20A增大到0.58A，这表明在滑片移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻是变小的；但此过程中电压表示数减小了4.0V，根据串联电路的分压关系可知，电压表并联到了滑动变阻器的两端，且此时电压表的量程应为0-15V；
即：当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表示数为0V，电流表示数最大为I1=0.58A，此时待测电阻两端的电压为电源电压，即U1=6V；
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电压表示数最大为4V，此时电流表示数最小为I2=0.2A，此时待测电阻两端的电压：
由图2可知，电压表量程为0-15V时，示数为3V，此时待测电阻两端的电压：
电流表量程为0-0.6A，示数为I3=0.3A；
根据欧姆定律可得，三次情况下待测电阻的阻值分别为：
则待测电阻Rx的阻值为：
。
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