Question

在“用電流表、電壓表測電阻”的實驗中，小明同學按如圖1連接電路進行實驗．電源電壓為4.5伏且保持不變，所用滑動變阻器上標有“5Ω  2A”字樣．

⑴在閉合電鍵S前，他應將滑動變阻器的滑片置于圖中         端（選填“A”或“B”）
⑵他正確連接電路且規范操作，實驗中分別移動變阻器的滑片至其兩個端點，圖2所示的電表示數分別為滑片在不同端點時電流或電壓的情況．請在下表中將該同學尚未記錄的數據填寫完整，并計算出電阻值（計算電阻時，精確到0.1歐）．

實驗序號	電壓Ux（伏）	電流Ix（安）	電阻Rx（歐）	電阻的平均值（歐）
1
2	4	0.38
3

 

Answer 1

（1）閉合開關前，滑動變阻器的阻值應保持最大，故將滑片置于B端；（1分）
（2）如下表所示

實驗序號	電壓Ux（伏）	電流Ix（安）	電阻Rx（歐）	電阻的平均值（歐）
1	3	0.3	10.0	10.4
2			10.5
3	4.5	0.42	10.7

試題分析：（1）在閉合開關前，應使滑動變阻器的阻值保持最大，以達到保護電路的作用，故將滑片置于B端；（2）由圖2知電壓表示數為3V，小于第二次實驗電壓表的示數4V，說明此時滑動變阻器的滑片位于阻值最大的位置，即B端，根據串聯電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端電壓為4.5V-3V=1.5V，故電路中的電流：I₁=U₁／R₁﹦1.5 V／5Ω=0.3A，此時被測電阻的阻值：R_x1= U_R1／I₁=3V／0.3A=10Ω；第二次實驗中，被測電阻的阻值：R_x2= U_R2／I₂=4V／0.38A=10.5Ω；因為電壓表示數等于滑片在B端時的測量值，故電流表所測量的電流為滑片在A端時電路中的電流，并且電流表的示數最大，故電流表電流為0.42A，此時電壓表示數等于電源電壓，即4.5V，故此時被測電阻的阻值：R_x3= U_R3／I₃=4.5V／0.42A=10.7Ω；被測電阻的平均值：R_x=1／3（10Ω+10.5Ω+10.7Ω）=10.4Ω．