Question

【題目】小華做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,現有電源(電壓為6伏保持不變)、待測電阻Rx、電流表、電壓表、滑動變阻器有A、B兩個(A標有“10歐、2A”字樣、B標有“50歐、1.5A”字樣)，開關以及導線若干。小華選取一個滑動變阻器,連接電路,進行實驗,當變阻器滑片P在中點附近時,電表指針位置如圖(a)、(b)所示,小華記錄第一組數據;繼續移動滑片P，使滑動變阻器的電阻減小，兩電表指針在圖位置均轉過3小格，記錄了第二組數據;最后將滑片移至變阻器的一端,發現電流表滿偏了，記錄第三組數據。

根據上述相關信息判斷：

(1)畫出小華同學的實驗電路圖。____________

(2)通過計算說明滑動變阻器的規格。____________

(3)計算待測電阻Rx的阻值(精確到0.1歐)。______________

Answer 1

【答案】 10歐、2A 10.1Ω

【解析】

(1)[1]根據 “用電流表、電壓表測電阻”實驗原理可知，最后將滑片移至變阻器的一端,發現電流表滿偏了，可知此時滑動變阻器電阻為0，而電壓表沒有滿偏，說明電壓表測量的為滑動變阻器電壓，用電流表測量電路電流，電路圖如圖所示：

(2)[2]電源電壓為6V，若電壓表選擇大量程，此時電壓表讀數為9V，大于電源電壓，所以電壓表量程為0-3V；最后將滑片移至變阻器的一端，發現電流表滿偏了，若電流表為大量程，此時電流表讀數為2A，滑動變阻器阻值減小，電路中電流增大，大于滑動變阻的額定電流，不符合題意，所以電流表選擇量程為0-0.6A。由此可知第一次記錄數據是電壓表示數U1=1.8V，電流表示數I1=0.4A，此時滑動變阻器電阻為

R滑=Ω

變阻器滑片P在中點附近時，所以滑動變阻器的總電阻約為R總=9Ω，故選擇的是A；

(3)[3]第一次記錄數據是電壓表示數U1=1.8V，電流表示數I1=0.4A，此時待測電阻電壓為

UX1= U-U1=6V-1.8V=4.2V

所以待測電阻阻值為

Rx1=Ω

第二次兩表均轉過3格，可知U2=1.5V，I2=0.46A，此時待測電阻電壓為

UX2=U-U2=6V-1.5V=4.5V

此時待測電阻阻值為

Rx2=Ω

最后將滑片移至變阻器的一端,發現電流表滿偏了，此時電流I3=0.6A，待測電阻電壓為電源電壓U=6V，此時待測電阻阻值為

Rx3=Ω

用三次數據求平均值，所以

Rx===10.1Ω