题目内容
（2002?上海）某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻Rx的值．所有元件均完好，电源电压为6.0伏且不变，滑动变阻器标有“20Ω 2A”的字样，电路连接正确．闭合电键，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20～0.58安；当滑片在中点附近某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图13（a）、（b）所示．（1）请在下表中补上实验数据表格的有关栏目．
（2）根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内，并求出Rx的阻值．（计算电阻时，精确到0.1欧）
| 物理量 实验序号 |
||||
分析：（1）伏安法测电阻是利用了电压表来测电阻两端的电压，电流表测电阻中的电流，利用欧姆定律的变形公式来测量的，多做几组数据，减小误差；据此填补表格，并求出Rx的阻值；
（2）根据电流表示数的范围为0.20～0.58A，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电流为0.58A，根据欧姆定律求出此时Rx的阻值；当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时，电阻RX与滑动变阻器的最大阻值串联，根据滑动变阻器两端电压，根据串联电路的电压特点求出RX两端电压，利用欧姆定律求出RX的阻值；由电流表示数的变化范围可知电流的量程和分度值并读出（b）的电流，根据指针的位置和电源的电压确定电压表的量程以及分度值，并读出示数，利用欧姆定律求出此时RX的阻值，然后取平均值即可得出答案．
（2）根据电流表示数的范围为0.20～0.58A，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电流为0.58A，根据欧姆定律求出此时Rx的阻值；当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时，电阻RX与滑动变阻器的最大阻值串联，根据滑动变阻器两端电压，根据串联电路的电压特点求出RX两端电压，利用欧姆定律求出RX的阻值；由电流表示数的变化范围可知电流的量程和分度值并读出（b）的电流，根据指针的位置和电源的电压确定电压表的量程以及分度值，并读出示数，利用欧姆定律求出此时RX的阻值，然后取平均值即可得出答案．
解答：解：（1）根据伏安法测电阻的原理可知，电压表测待测电阻两端的电压，电流表测通过的电流，根据R=
求出其电阻，实验时需多次测量求平均值减小误差．如表格所示；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电流I3=0.58A，则
R3=
=
≈10.3Ω；
当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时，电阻RX与滑动变阻器的最大阻值串联，电路中的电流I1=0.20A，
滑动变阻器两端电压为：
U滑=I1R滑=0.20A×20Ω=4V，
电阻RX两端电压：
U1=U-U滑=6V-4V=2V，
则R1=
=
=10Ω；
∵电流表示数的变化范围为0.20～0.58安，
∴图（b）中电流表的量程为0～0.6A，分度值是0.02A，则I2=0.28A，
∵电源的电压为6V，
∴图（a）中电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则U2=2.7V，
R2=
=
≈9.6Ω；
∴电阻RX的阻值：
RX=
=
≈10.0Ω．
如下表所示：
| U |
| I |
| 物理量 实验序号 |
电压（伏） | 电流（安） | 电阻（欧） | Rx阻值（欧） |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 |
R3=
| U3 |
| I3 |
| 6.0V |
| 0.58A |
当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时，电阻RX与滑动变阻器的最大阻值串联，电路中的电流I1=0.20A，
滑动变阻器两端电压为：
U滑=I1R滑=0.20A×20Ω=4V，
电阻RX两端电压：
U1=U-U滑=6V-4V=2V，
则R1=
| U1 |
| I1 |
| 2V |
| 0.20A |
∵电流表示数的变化范围为0.20～0.58安，
∴图（b）中电流表的量程为0～0.6A，分度值是0.02A，则I2=0.28A，
∵电源的电压为6V，
∴图（a）中电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则U2=2.7V，
R2=
| U2 |
| I2 |
| 2.7V |
| 0.28A |
∴电阻RX的阻值：
RX=
| R1+R2+R3 |
| 3 |
| 10.0Ω+9.6Ω+10.3Ω |
| 3 |
如下表所示：
| 物理量 实验序号 |
电压（伏） | 电流（安） | 电阻（欧） | Rx阻值（欧） |
| 1 | 2.0 | 0.20 | 10.0 | 10.0 |
| 2 | 2.7 | 0.28 | 9.6 | |
| 3 | 6.0 | 0.58 | 10.3 |
点评：本题考查了伏安法测电阻的实验设计和数据的记录，学生对本实验的掌握和理解是解决本题的关键，要注意电表量程的判断和读数．
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