题目内容
9．
小华和小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、一个待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器两个（甲：“20Ω 2A”，乙：“50Ω 2A”）、电键以及导线若干．小华首先选择一个变阻器进行实验，他正确连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如表一中实验序号1所示．小明用另一个变阻器实验，正确连接电路且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如表二中实验序号1所示| 表一：小华的实验记录 | ||
| 实验 序号 | 电压表示数 （伏） | 电流表示数 （安） |
| 1 | 2.0 | 0.20 |
| 2 | ||
| 3 | ||
| 表二：小明的实验记录 | ||
| 实验 序号 | 电压表示数 （伏） | 电流表示数 （安） |
| 1 | 2.0 | 0.20 |
| 2 | ||
| 3 | ||
②实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时，观察到电流表示数均如图所示．他们继续移动滑片P，发现当电压表示数最大时，电流表指针在图的位置上恰好都偏转了8格．请将他们的实验数据填写在表一、表二的实验序号2中．
③小华和小明都只测量了两组数据，不符合实验要求，两位同学讨论后找到了解决问题的办法．请简要说明他们的解决办法，并通过计算求出Rx的阻值10.2Ω（计算电阻时精确到0.1欧）．
分析 ①因电路连接正确，所以电压表并联在待测电阻的两端，分小华选用甲或乙变阻器分2种情况讨论：根据欧姆定律求出变阻器连入电路中阻值最大的电压，根据串联电路电压的特点求电源电压；
②根据电流表可能选用的量程，正确电流表的示数；
根据电压表达到最大值，由欧姆定律判断此时的电流最大，结合变阻器允许通过的最大电流，从而确定图中电流表的示数；
由欧姆定律，根据两电流表示数之比确定两电流表的量程，根据电流表指针在图的位置上恰好都偏转了8格
确定两电流表的最终示数大小；
③根据欧姆定律求出3次测量的电阻的大小，为提高测量的准确程度，减小误差，取3次测量的平均值作为最终的测量结果．
解答 解：①他正确连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，电压表并联在待测电阻的两端；由表中数据知，
U1=2V，I1=0.2A；
若小华选择的变阻器规格为20Ω 2A，则根据欧姆定律，变阻器的电压U滑=I1R滑=0.2A×20Ω=4V，
根据串联电路电压的规律，电源电压U=U滑+U1=4V+2V=6V；
若小华所用的变阻器的规格为50Ω 2A，变阻器电压为U滑=I1R滑=0.2A×50Ω=10V，根据串联电路电压的规律，小华用的电源电压U=10V+2V=12V；
②实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时，观察到电流表示数均如图所示，
图中电流表若选用小量程，分度值0.02A，电流表示数I=0.4A；
若电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为2A；
他们继续移动滑片P，发现当电压表示数最大时，即电压表示达到电源电压，分别为U2=6V、U3=12V；
根据欧姆定律，通过待测电阻的电流都比原来的电流要增大，因变阻器允许通过的最大电流为2A，
所以根据图中电流表指针读数时，两电流表的示数只能都为0.4A，
因又电压表示数分别为U2=6V、U3=12V；根据欧姆定律，通过待测电阻的电流之比约为1：2，
所以电压表示数为6V的电路中，电流表只能选用小量程（分度值为0.02A），
而电压表示数为12V的电路中，电流表只能选用大量程（分度值为0.1A），
因电流表指针在图示的位置上恰好都偏转了8格，示数都增大了8格，
即电流表的示数分别分I2=0.4A+8×0.02A=0.56A；
I3=0.4A+8×0.1A=1.2A；
将数据填入表中：
| 表一：小华的实验记录 | ||
| 实验 序号 | 电压表示数 （伏） | 电流表示数 （安） |
| 1 | 2.0 | 0.20 |
| 2 | 6.0 | 0.56 |
| 3 | ||
| 表二：小明的实验记录 | ||
| 实验 序号 | 电压表示数 （伏） | 电流表示数 （安） |
| 1 | 2.0 | 0.20 |
| 2 | 12.0 | 1.20 |
| 3 | ||
R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{2.0V}{0.2A}$=10.0Ω；
R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}=\frac{6V}{0.56A}$=10.7Ω；
R3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}=\frac{12V}{1.2A}$=10.0Ω，
取三次测量的平均值作为测量结果，R=$\frac{{R}_{1}{+R}_{2}{+R}_{3}}{3}$=$\frac{10.0Ω+10.7Ω+10.0Ω}{3}$=10.2Ω．
故答案为：①甲（乙）；6V（12V）；
②如上表所示；
③根据他们测量的三组数据，2V、0.2A；6V、0.56A；12V、1.2A，由欧姆定律，分别求出待测电阻的大小，取三次测量的平均值作为测量结果；
10.2Ω．
点评 本题用电流表、电压表测电阻，考查欧姆定律、串联电路规律的灵活运用及数据的处理的方法和分类讨论、分析推理的能力，难度较大．为压轴题．
名校练考卷期末冲刺卷系列答案| A． | 冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）表示1kg冰吸收的热量是2.1×103J | |
| B． | 一台机器的功率为1000W，表示这台机器1s内做的功为1000J | |
| C． | 物体含有内能的多少叫热量 | |
| D． | 一台机器的机械效率是60%，表示这台机器所做的功中有用功比额外功多40% |
| A． |  透过玻璃球观察 | B． |  夜晚的激光束 | C． |  镜中的“倒影” | D． |  变折的铅笔 |
| A． | “绿树浓郁夏日长，楼台倒影入池塘”句中“浓阴”是光直线传播形成 | |
| B． | “池水映明月，潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的 | |
| C． | “大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到“落日”是光线经过大气发生折射而成的像 | |
| D． | “朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的 |
