Question

6．小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压为3伏且保持不变，所有器材均完好，他移动滑动变阻器的滑片到最大阻值处，闭合电键，观察到电压表示数如图所示，且电流表指针偏离零刻度线的角度与电压表相同．然后他移动变阻器的滑片至中点，观察到电压表的示数变小为0.6伏，接着他继续移动变阻器的滑片，发现电路中的最大电流为0.28安．请将下表填写完整．（计算电阻时，精确到0.1欧）

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

Answer 1

分析 ①由题中隐含的条件，结合分压原理，根据“他移动变阻器的滑片至中点，观察到电压表的示数变小为0.6伏“可知，电压表接在了滑动变阻器两端了，由题意确定电表量程，由图示电表读出电表示数，将数据填入表格；
②求出变阻器的最大阻值，根据欧姆定律和串联电路电压的规律求出对应的电流大小，将数据填入表格，
③根据电流最大的条件，判断出待测电阻电压的大小，将数据填入表中；
最然后由欧姆定律求出电阻值，
最后求出电阻的平均值．

解答 解：
①因开始时，移动滑动变阻器的滑片到最大阻值处，由“他移动变阻器的滑片至中点，电阻减小”，根据分压原理，变阻器的电压减小，由观察到电压表的示数变小为0.6伏可知，电压表接在了滑动变阻器两端了；因电源电压为3V，则电压表量程是0～3V，由图示电压表可知，电压表分度值是0.1V，电压表读数是1V；根据串联电路电压的规律，待测电阻两端电压为3V-1V=2V；
因电流表指针偏离零刻度线的角度与电压表相同，所以第1次实验中，流经电阻的电流为0.2A．将相关数据填入表中；
②第2次实验中，根据串联电路电压的规律，待测电阻两端电压为3V-0.6V=2.4V，
由①中数据可知，变阻器的最大阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω，
滑片至中点时，变阻器连入电路中的电阻大小为$\frac{{R}_{滑}}{2}$，流经电阻的电流I=$\frac{U′}{\frac{{R}_{滑}}{2}}$=$\frac{0.6V}{2.5Ω}$=0.24A，将相关数据填入表中；
③由“继续移动变阻器的滑片，发现电路中的最大电流为0.28安”，此时变阻器连入电路中的电阻为0，待测电阻两端电压为3V，流经电阻的电流为0.28A．将相关数据填入表中；
根据R=$\frac{U}{I}$分别求出3次实验中对应的电阻大小以及电阻平均值，如下表所示：

物理量 实验序号	电压 （伏）	电流 （安）	电阻 （欧）	电阻平均值 （欧）
1	2.0	0.2	10.0	10.2
2	2.4	0.24	10.0
3	3.0	0.28	10.7

答案：如上表所示．

点评 本题考查了欧姆定律、滑动变阻器的使用、串联电路的规律及数据处理的知识，对学生要求较高，是道难度较大的综合题．应灵活应用所学电学知识进行分析解答．