Question

5．小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变），待测电阻R_x、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好．他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.10～0.28安，电压表示数的变化范围为0～4伏；当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示，请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）．

	电压Ux（伏）	电流Ix（安）	电阻Rx（欧）	电阻Rx平均值
1	2.0	0.10	20.0	21.2
2	3.1	0.14	22.1
3	6.0	0.28	21.4

Answer 1

分析 （1）根据电压表与电流表示数变化确定电压表的连接方式，然后由串联电路特点及欧姆定律求出电阻阻值．
（2）确定电压表量程与最小分度值，读出电压表示数；确定电流表量程与最小分度值，读出电流表示数；然后由欧姆定律求出电阻阻值．
（3）已知电压与电流，由欧姆定律可以求出电阻阻值；已知电阻测量值，求电阻测量值的平均值作为最终的电阻值．

解答 解：（1）电源电压不变，移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器两端电压变小，
待测电阻两端电压变大，由欧姆定律可知，电路电流增大，由题意知，“在移动变阻器滑片的过程中，
发现电流表示数的变化范围为0.10～0.28安，电压表示数相应的变化范围为0～4伏；
因此电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器两端电压．
由题意知，电路最小电流I₁=0.1A，此时滑动变阻器电压最大，电压表示数最大，则U_滑=4V，由题意知，
此时待测电阻两端电压U₁=U-U_滑=6.0V-4V=2.0V，由欧姆定律得：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.1A}$=20Ω；
（2）由题意知，电源电压为6伏，因此图b电压表量程为0～3V，由图知，电压表最小分度值是0.1V，电压表示数U_滑′=2.9V，
此时待测电阻两端电压U₂=U-U_滑′=6.0V-2.9V=3.1V，
由表中数据I₃=0.28A可知，图a中电流表量程是0.6A，由图知，电流表最小分度值是0.02A，电流表示数I₂=0.14A，电阻R₂=$\frac{{U}_{2}}{I2}$=$\frac{3.1V}{014A}$≈22.1Ω；
（3）根据表中数据可知，电阻R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{6.0V}{0.28A}$≈21.4Ω；
电阻R_x的平均值R_x=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{20Ω+22.1Ω+21.4Ω}{3}$≈21.2Ω
表格如下：

	电压Ux（伏）	电流Ix（安）	电阻Rx（欧）	电阻Rx平均值
1	2.0	0.10	20.0	21.2
2	3.1	0.14	22.1
3	6.0	0.28	21.4

故答案为：如上表格．

点评 本题考查了电压表与电流表的读数与欧姆定律的应用；对电压表与电流表读数时首先要确定它们的量程与最小分度值，然后再根据电表指针位置读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．