Question

【題目】小華同學做“用電流表、電壓表測電阻”實驗，現有電源（電壓為3伏且保持不變）、待測電阻Rx、電流表、電壓表、電鍵各一個，滑動變阻器有A、B、C三個（分別標有“5Ω 2A”字樣、“10Ω 2A”字樣、“50Ω 1A”字樣），以及導線若干。小華實驗時選取其中一個滑動變阻器，正確連接電路，且使滑動變阻器的滑片在中點附近，閉合電鍵時各電表示數如圖10（a）、（b）所示，并記錄第一組數據。繼續移動滑片，當電壓表示數在如圖（a）的基礎上偏轉兩格后，記錄第二組數據，此時小華發現電壓表、電流表偏轉角度相同。求：

①電壓表的量程。

②計算說明實驗中電流表的量程。

③根據記錄的第二組數據，計算出此時待測電阻Rx的阻值。

Answer 1

【答案】（1）0﹣3V（2）0﹣0.6A（3）5Ω

【解析】

①．電路連接正確，即待測電阻與變阻器串聯，電流表串聯在電路中，電壓表與待測電阻并聯，因電源電壓為3V，故電壓表選用小量程0﹣3V。

②．（a）圖中，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓表示數為1.4V。（b）圖中，若電流表選用大量程，分度值為0.1A，電流為1.4A；若選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.28A；根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓為：

U滑=3V﹣1.4V＝1.6V，

若電流表選用大量程，由歐姆定律，變阻器連入電路的電阻為：

R滑中＝＝≈1.14Ω，

則變阻器電阻為：

R滑= 2R滑中＝2×1.14Ω＝2.28Ω，

與題中所給的變阻器的規格差別較大；若電流表選用小量程，由歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：

R滑中＝＝≈5.71Ω，

則變阻器電阻為：

R滑= 2R滑中＝2×5.71Ω＝11.42Ω，

與題中所給的10Ω 2A變阻器的相吻合。故電流表選用小量程0﹣0.6A。

③．電流表示數為0.28A，繼續移動滑片，當電壓表示數在如圖（a）的基礎上偏轉兩格后，電壓表示數可能為1.6V或1.2V。若電壓表示數為1.6V，即電壓表示數變大，根據U＝IR，則電路中和電流也應變大，因電壓表和電流表偏轉角度相同，即電流表指針也向右偏轉了兩格，則電流為：

Ix=0.28A+2×0.02A＝0.32A，

由歐姆定律得：

Rx＝＝＝5Ω；

若電壓表示數為1.2V，即電壓表示數變小，根據U＝IR，則電路中和電流也應變小，因電壓表和電流表偏轉角度相同，即電流表指針也向左偏轉了兩格，則電流為：

Ix=0.28A﹣2×0.02A＝0.24A，

由歐姆定律得：

Rx＝＝＝5Ω。