Question

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“20欧 2安”字样．该同学实验步骤正确，闭合电键K，观察到电压表和电流表示数分别为1.7伏和0.14安．继续实验，又测得二组数据，记录在如下表格中．

物理量实验序号	电压（伏）	电流（安）	电阻（欧）
1	1.7	0.14	12.1
2	2.2	0.18	12.2
3	2.5	0.20	12.5

（1）该同学所用电源电压为________伏；
（2）计算待测电阻R_X的阻值为________欧；
（3）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1.5伏，观察电流表示数，事实上实验没有做成，其主要原因是________．

Answer 1

解：
（1）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，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源电压U=U_x+U_滑=1.7V+2.8V=4.5V；
（2）待测电阻Rx的阻值：
R_x=≈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==≈0.12A，
此时滑动变阻器阻值R_滑===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）4.5；（2）12.3；（3）滑动变阻器的最大阻值偏小．
分析：（1）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．
（2）求出3个测量值的平均值，即待测电阻的阻值．
（3）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．
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．