题目内容
5．
伏安法测电阻Rx的实验中，用如图所示电路进行测量．设电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表、电压表的示数分别是0.2A、2V，滑动变阻器滑片在中点时，电流表、电压表示数分别是0.3A、3V．求：（1）Rx的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）作为用电器，电压表和电流表存在电阻会造成实验误差．如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为RV和RA，请写出Rx更准确的表达式．
分析 （1）由图知，被测电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端电压，电流表测电路中电流，由欧姆定律计算Rx的阻值；
（2）由两次电压表和电流表示数，根据电源电压不变，由欧姆定律列式计算滑动变阻器的最大阻值；
（3）若考虑电阻的自身电阻，由图知电压表与Rx并联，电流表测干路部分电流，由此解答．
解答 解：
（1）由电路图可知，Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端电压，电流表测电路中电流，
由题知，当滑片P在最右端时，电流表、电压表的示数分别是0.2A、2V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，Rx的阻值：
Rx=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（2）当滑片P在右端时，由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压：
U=Ux+U滑=2V+0.2A×R滑，
同理，当滑片在中点时，
U=Ux′+U滑′=3V+0.3A×$\frac{1}{2}$R滑，
电源电压不变，所以有：2V+0.2A×R滑=3V+0.3A×$\frac{1}{2}$R滑，
解得：R滑=20Ω；
（3）若考虑电表的自身电阻，由图知电压表与Rx并联，电流表测干路部分电流，
电压表所测Rx两端电压是准确的，即U=Ux，
通过电压表的电流：IV=$\frac{U}{{R}_{V}}$，
由并联电路的电流特点可得，通过Rx的真实电流：Ix=I-IV=I-$\frac{U}{{R}_{V}}$，
所以Rx的阻值为：
Rx=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{U}{I-\frac{U}{{R}_{V}}}$=$\frac{U{R}_{V}}{I{R}_{V}-U}$．
答：（1）Rx的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（3）Rx更准确的表达式：Rx=$\frac{U{R}_{V}}{I{R}_{V}-U}$．
点评 本题考查了并联电路电压和电流特点、欧姆定律的应用，利用好电源电压不变列式计算变阻器最大值是本题的关键．
| A． | 分子 | B． | 原子 | C． | 夸克 | D． | 质子 |
| A． | 与任何物体摩擦后的玻璃棒一定带正电 | |
| B． | 摩擦起电是创造了电荷 | |
| C． | 一个带正电的物体能够吸引另一个物体，另一个物体一定带负电 | |
| D． | 在金属导体中电子定向移动的方向与电流的方向相反 |
在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中，如图甲所示，将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且有$\frac{1}{5}$的体积露出水面，如图乙所示，甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5：4，甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是1：5．
如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管．闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 电压表示数变小，电流表示也变小 | |
| B． | 螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小 | |
| C． | 螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大 | |
| D． | 电压表示数变大，电流表示数也变大 |
