Question

15．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小李同学按图连接电路进行实验．所用电源为3节新干电池串联而成，且电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω　2A”字样．
①在闭合电键S前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中B端．（选填“A”或“B”）
②他实验步骤正确，闭合电键时，观察电流表的示数并记录在序号1中．接着，他移动滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧），将电压表的示数2.5伏记录在序号2中．当他将滑片移动到另一端时，将电流表的示数0.36安记录在序号3中．
请在表中将该同学设计的表格空白处填写完整．（计算电阻时，精确到0.1欧）．

物理量  序号	电压 （伏）	电流 （安）	电阻 （欧）	电阻平均值（欧）
1	1.7	0.14	12.1	12.4
2	2.5	0.2	12.5
3	4.5	0.36	12.5

Answer 1

分析 ①闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片置于最大值处；
②实验步骤正确，所以序号1的实验时滑片在最大值B端，序号3的实验滑片在另一端，即在A端，根据串联电路特点和欧姆定律计算每次实验中表中所缺数据，分别计算三次电阻值并求出平均值．

解答 解：
①实验中为了保护电路，闭合S前应将滑动变阻器的滑片置于最大值B端；
②由图电压表测R_x两端电压，电流表测电路中电流．
实验步骤正确，所以序号1的实验时滑片在最大值B端，序号3的实验滑片在另一端，即在A端，
电源为3节新干电池串联而成，即电源电压为4.5V，
序号1的实验，即滑片在最大值B端，
I₁=I_x=I_滑=0.14A，
R_x两端电压：U_x1=U-U_滑=4.5V-0.14A×20Ω=1.7V，
R_x1=$\frac{{U}_{x1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.7V}{0.14A}$≈12.1Ω；
序号2的实验，滑片在中点，滑动变阻器连入阻值为10Ω两端电压：
U_滑′=U-U_x2=4.5V-2.5V=2V，
所以I₂=I_x2=I_滑′=$\frac{{U}_{滑}′}{\frac{1}{2}{R}_{滑}}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
R_x2=$\frac{{U}_{x2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，
序号3实验中，即变阻器连入阻值为0时，电压表示数为4.5V，
由欧姆定律得：
R_x3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{4.5V}{0.36A}$=12.5Ω；
所以三次测量的平均值：
R_x=$\frac{{R}_{x1}+{R}_{x2}+{R}_{x3}}{3}$=$\frac{12.2Ω+12.5Ω+12.5Ω}{3}$=12.4Ω．
故答案为：①B；②

物理量  序号	电压 （伏）	电流 （安）	电阻 （欧）	电阻平均值（欧）
1	1.7	0.14	12.1	12.4
2	2.5	0.2	12.5
3	4.5	0.36	12.5

点评 本题是测电阻的实验，考查了实验注意事项、数据分析、串联电路和欧姆定律的应用，关键是正确分析出滑片在三个不同位置各在何处．