Question

8．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，电源电压9伏保持不变，所用滑动变阻器上标有“50Ω  1A”字样．

（1）按图1所示连接，在合上电键前，滑片应该置于左（选填“左”或“右”端）．
（2）正确连接电路，闭合电键S，电流表示数如图2（a）所示．接着，他移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图2b所示，电流表的示数变化了0.06安．继续移动滑片，发现电流表的最大示数为0.34安．请将表格填写完整，并计算出电阻值（计算时，精确到0.1欧）．

物理量 实验序号	电压（伏）	电流 （安）	电阻 （欧）	电阻的 平均值（欧）
1
2
3		0.34

Answer 1

分析 （1）根据题中提示确定电流表的量程，将滑动变阻器接线柱按一下一上的原则串联在电路中．
（2）分3次测量：
①刚闭合电键时，变阻器连入电路中的电阻最大：根据图2（a）电流表小量程读数，由欧姆定律求出变阻器的电压，根据串联电路电压的规律求出待测电阻的电压，根据欧姆定律求出待测电阻；
②他移动滑动变阻器的滑片，根据图2（b）电压表大量程读出此时电压表的示数；此时变阻器连入电路中的电阻减小，故电流应增大，确定此时电流表的示数，根据欧姆定律求出待测电阻；
③当电路中的电流为最大值0.34A时，滑动变阻器接入电路中的电流为零，待测电阻的电压等于电源电压，
根据欧姆定律求出待测电阻；
最后求出三次的平均值，填入表格内．

解答 解：（1）根据（2）小题可知，电路中的最大电流小于0.6A，故电流表量程为0～0.6A；因此将电流表0.6A的接线柱与滑动变阻器下面右接线柱相连，如下图所示：

为保护电路，在合上电键前，变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片应该置于左端；
（2）①正确连接电路，刚闭合电键时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，
根据图2（a）和实物图可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.12A；
此时滑动变阻器两端电压：U_滑=IR_最大=0.12A×50Ω=6V，
由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以定值电阻两端电压U₁=9V-6V=3V，
根据欧姆定律，此时被测电阻的阻值：R_x1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.12A}$=25Ω；
②他移动滑动变阻器的滑片，根据图2（b）可得，
电压表量程为0～15V，分度值为0.5V，故电压表示数为4.5V，
因此时变阻器连入电路中的电阻减小，故电流应增大，
则此时电路中的电流为I₂=0.12A+0.06A=0.18A，
被测电阻的阻值：R_x2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.5V}{0.18A}$=25Ω；
③当电路中的电流为最大值0.34A时，滑动变阻器接入电路中的电流为零，
电压表示数等于电源电压9V，
故此时被测电阻的阻值：R_x3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{9V}{0.34A}$=26.5Ω．
电阻的平均值：R_x=$\frac{25Ω+25Ω+26.5Ω}{3}$=25.5Ω．
故答案为：（1）如上图所示；左；
（2）如下表所示：

物理量 序号	电压 （伏）	电流 （安）	电阻 （欧）	电阻的 平均值（欧）
1	3	0.12	25	25.5
2	4.5	0.18	25
3	9	0.34	26.5

点评 本题用电流表、电压表测电阻，考查了电路的连接、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，综合性强，难度大，解题的关键是从题中发挖掘隐含的条件．