Question

【题目】小陆同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、一个待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干。小陆连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时观察到电压表示数为6伏、电流表示数为0.3安。小陆移动滑片P到某一位置，发现电压表和电流表示数如图 (a)、(b)所示。他继续移动滑片P至另一端时发现电流表的示数为1.4安。

请根据相关信息

（1）求出滑动变阻器的最大电阻。

（2）通过计算说明实验所用电源的电压。

（3）计算待测电阻Rx的阻值（精确到0.1欧）。

Answer 1

【答案】（1）20Ω；（2）7.5V；（3）5.1Ω。

【解析】

（1）闭合开关前，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表示数为6V、电流表示数为0.3A，移动滑片P到某一位置，发现电压表示数如图（a），电压表选用大量程，分度值为0.5V，读数为4.5V；根据移动滑片P移至另一端（即阻值为0处）时电流表示数为1.4A可知，图（b）所示的电流表应该小于1.4A，故此时电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，读数为0.6A；

由上可知，变阻器连入电路中的电阻越小，电压表示数越小，根据串联分压可知电压表并联在滑动变阻器的两端，电路如图所示：

由欧姆定律可得滑动变阻器的最大电阻为：R滑大===20Ω；

（2）当滑片在阻值最大处时，由串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压为：U=U大+I1Rx，即U=6V+0.3A×Rx，U=6V+Ux------①，

当滑片P在某一位置时，电源电压为：U=4.5V+0.6A×Rx，U=4.5V+2×0.3A×Rx，U=4.5V+2×Ux -------②，

由①②得Ux=1.5V，

电源电压：U=6V+1.5V=7.5V；

（3）变阻器接入电路中的电阻最大时，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为：，

移动滑片P到某一位置，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为：，

移动滑片P至另一端时发现电流表的示数为1.4A时，待测电阻为：，

为减小误差，取三次测量的平均值作为测最结果：。