Question

某同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，可供选择的器材有：电源2个（电压分别为6伏、4.5伏），滑动变阻器2个（分别标有“10Ω 3A”和“20Ω 1A”的字样），待测电阻R_X（估计阻值约为19欧），电压表、电流表、电键各1个和导线若干．他选用器材，按图连接电路，且步骤正确．闭合电键，发现电流表的示数为0.2安．则
（1）该同学在实验中所选用的电源电压为

 

伏，所选用的滑动变阻器的最大阻值为

 

欧．
（2）当该同学移动滑动变阻器的滑片到中点时（即连入电路中的电阻为变阻器最大值的一半），电流表的示数为0.24安，此时电压表V的示数为

 

伏．他继续移动滑动变阻器的滑片，发现电路中的最大电流为0.3安，此时电压表V的示数为

 

伏，待测电阻R_X的阻值为

 

欧．

Answer 1

分析：（1）根据欧姆定律的变形公式和两个滑动变阻器的最大阻值分别求出电路两端电压的大小，从而确定电源电压的大小和滑动变阻器的最大阻值；
（2）先根据欧姆定律的变形公式求出滑动变阻器两端电压，然后根据串联电路的特点求出电压表的示数；
当电流表示数最大值时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，则电压表示数等于电源电压，利用欧姆定律的变形公式即可求出待测电阻R_X的阻值．

解答：解：（1）∵I=

U

R

∴电路两端的电压可能为：U₁=I（R_x+R₁）=0.2A×（19Ω+10Ω）=5.8V；
U₂=I（R_x+R₂）=0.2A×（19Ω+20Ω）=7.8V；
因此所选用的电源电压为6V；所选用的滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
（2）∵I=

U

R

∴当滑片到中点时，滑动变阻器两端电压：U_R=I′×

1

2

R=0.24A×

1

2

×10Ω=1.2V，
又∵串联电路两端电压等于各部分电压之和
∴电压表V的示数：U_x=6V-1.2V=4.8V；
当电流表示数最大值时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，则电压表示数等于电源电压，即6V；
R_x=

U

I″

=

6V

0.3A

=20Ω．
故答案为：（1）6；10；（2）4.8；6；20．

点评：本题考查伏安法测电阻的原理，关键是理解串联电路的特点和欧姆定律的应用．