Question

16．某同学利用如图所示的电路测定电阻R_x的阻值，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电源电压不变，该同学实验步骤正确，闭合电键K，观察到电流表的示数为0.14A，当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω）时，电压表、电流表的示数分别为2.5V、0.20A．接着他继续移动滑动变阻器的滑片，直到电流表示数达到最大为0.36A．请根据实验过程填写实验表格（电阻值精确到0.1Ω）． 

实验序号	电压（V）	电流（A）	电阻（Ω）	Rx平均值（Ω）
1	1.7	0.14	12.1	12.4
2	2.5	0.20	12.5
3	4.5	0.36	12.5

Answer 1

分析 （1）根据滑动变阻器的滑片移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω）时，利用欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，然后根据串联电路的电压特点求出电源电压；
（2）实验步骤正确，闭合电键K，则滑动变阻器连入电路的阻值最大，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R_x的两端的电压；（3）电流表示数达到最大时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，则此时R_x的两端的电压等于电源电压；
（4）根据欧姆定律分别求出实验的R_x的阻值，再求出平均值．

解答 解：（1）滑动变阻器的滑片移到中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，
由I=$\frac{U}{R}$得：滑动变阻器两端的电压U′=I₂R′=0.2A×10Ω=2V，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和得：
电源电压U=U₂+U′=2.5V+2V=4.5V；
（2）实验1，实验步骤正确，闭合电键K，则滑动变阻器连入电路的阻值最大，
由I=$\frac{U}{R}$得：滑动变阻器两端的电压U″=I₁R″=0.14A×20Ω=2.8V，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和得：
U₁=U-U″=4.5V-2.8V=1.7V；
由I=$\frac{U}{R}$得：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.7V}{0.14A}$≈12.1Ω；
（3）实验3，滑动变阻器连入电路的阻值为0，电流表示数达到最大4时，则此时R_x的两端的电压等于电源电压；
由I=$\frac{U}{R}$得：R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{4.5V}{0.36A}$=12.5Ω；
电阻的平均值：R=$\frac{12.1Ω+12.5Ω+12.5Ω}{3}$≈12.4Ω．
故答案为：

	电压（V）	电流（A）	电阻（Ω）	电阻平均值（Ω）
1	1.7	0.14	12.1	12.4
2	2.5	0.20	12.5
3	4.5	0.36	12.5

点评 本题通过填写表格考查了实验的正确操作、电压表和电流表读数、欧姆定律、求电阻平均值来减小误差．