Question

某同学用电压表和电流表测定待测电阻R_x的阻值，正确连接实验电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．该同学实验步骤正确，闭合开关S，观察到电压表和电流表示数分别为1.7V和0.14A．继续实验又测得两组数据，记录在如下表格中：

物理量 实验序号	电压/V	电流/A	电阻/Ω
1	1.7	0.14	12.1
2	2.2	0.18	12.2
3	2.5	0.20	12.5

（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整（要求滑片向右移，电压表示数变大）
（2）该同学所用电源电压为

4.5

V．
（3）实验中测出电阻Rx的阻值为

12.3

Ω．
（4）该同学设想进行第4次实验：调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，事实上实验没有做成功，其主要原因是

滑动变阻器的最大阻值偏小

．

Answer 1

分析：（1）电压变、电流表、滑动变阻器连接不完整，将电压表并联在R_x两端，把电流表、滑动变阻器串联在电路里．
（2）已知电路电流I，待测电阻两端的电压U_x，由U=IR可求出滑动变阻器两端的电压U_滑，则电源电压U=U_x+U_滑．
（3）求出3个测量值的平均值，即待测电阻的阻值．
（4）已知电压表示数，由欧姆定律求出电路电流I；由串联电路的特点求出滑动变阻器两端的电压U_滑，由欧姆定律求出此时滑动变阻器的阻值，看滑动变阻器能不能满足实验要求；得出结论．

解答：解：（1）滑片右移电压表示数变大，说明滑片右移时电路电流变大，电路阻值变小，滑动变阻器应接b接线柱．把滑动变阻器的b接线柱与电流表的0.6A接线柱相连，把电压表3V接线柱与待测电阻由端接线柱相连，电路图如图所示．

（2）闭合开关S，滑动变阻器阻值R_滑=20Ω，此时，电路电流I=0.14A，待测电阻电压U_x=1.7V，
由欧姆定律得，滑动变阻器两端电压U_滑=IR_滑=0.14A×20Ω=2.8V，电源电压U=U_x+U_滑=1.7V+2.8V=4.5V．
（3）待测电阻Rx的阻值R_x=

12.1Ω+12.2Ω+12.5Ω

3

≈12.3Ω．
（4）电压表的示数为U_x=1.5V时，滑动变阻器电压U_滑=U-U_x=4.5V-1.5V=3V，
电路电流I=

UX

RX

=

1.5V

12.3Ω

≈0.12A，
此时滑动变阻器阻值R_滑=

U滑

I

=

3V

0.12A

=25Ω，而滑动变阻器最大阻值为20Ω，不能满足实验要求，即滑动变阻器阻值太小．
故答案为：（1）连接如上图所示；（2）4.5；（3）12.3；（4）滑动变阻器的最大阻值偏小．

点评：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的计算、实验数据的处理、滑动变阻器和电表的正确使用，涉及的知识点较多，但都是基础知识，平时注意基础知识的积累和学习．