Question

在用电流表、电压表测电阻实验中使用的电源电压6V保持不变，滑动变阻器R上标有（××Ω，2A）字样，被测电阻Rx估计10欧左右．某同学将两电表正确地接入电路后合上电键，读得电流表、电压表示数分别为0.2安和2伏，当他再次移动变阻器滑片时发现两电表示数都不变，经检查，故障原因是

 

．根据故障原因，他灵机一动，算出了变阻器R最大电阻应是

 

欧．接着他改进电路、继续实验，当变阻器滑片在中点（即R一半连入电路），电压表示数如图所示．此时电路中的电流为

 

安；再次移动滑片发现电流最大示数为0.55安，根据3组电压和电流值．他算出了R_x的平均值应是

 

欧．

Answer 1

分析：（1）根据滑动变阻器的六种解法进行分析．
（2）根据串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端电压，再根据R=

U

I

求出变阻器的最大阻值．
（3）先确定电压表的量程，然后根据分度值和指针的位置读出电压表的示数，再根据欧姆定律求出电路中的电流．
（4）分别求出每次阻值，然后平均即可求出平均值．

解答：解：（1）将两电表正确地接入电路后合上电键，读得电流表、电压表示数分别为0.2安和2伏，当他再次移动变阻器滑片时发现两电表示数都不变，说明移动滑动变阻器的滑片不能改变接入电路的电阻，即将滑动变阻器下面的两个接线柱接入了电路；
（2）滑动变阻器两端电压：U=6V-2V=4V，
∵I=

U

R

∴滑动变阻器的阻值：R=

U

I

=

4V

0.2A

=20Ω；
（3）当滑片移至中点时，电压表的示数变大，因此电压表量程为0～15V，分度值为0.5V，则电压表示数为3V，此时电路中的电流：I′=

U′

1 2 R

=

3V

1 2 ×20Ω

=0.3A；
（4）当电路中电流为最大值时，电压表示数等于6V，则三次被测电阻的阻值：
R₁=

U1

I1

=

2V

0.2A

=10Ω，
R₂=

U2

R2

=

3V

0.3A

=10Ω，
R₃=

U3

I3

=

6V

0.55A

=10.9，
则R_x的平均值为：R_x=

1

3

（R₁+R₂+R₃）=

1

3

（10Ω+10Ω+10.9Ω）=10.3Ω．
故答案为：滑动变阻器下面的两个接线柱接入了电路；20；0.3；10.3．

点评：在此题的解决中，主要用到了欧姆定律的计算和串联电路特点的分析，找准各个量的对应性是保证结果正确的前提．