Question

小王同學(xué)做“用電流表、電壓表測電阻”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時所有元件齊全且均完好，電源電壓保持不變，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵后，在移動變阻器滑片的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的最小值和最大值分別如圖（a）、（b）所示，電流表示數(shù)的最大值為0.56安．當(dāng)滑片在中點(diǎn)附近某個位置時，兩電表的示數(shù)分別為3.0伏、0.30安．請將下表填寫完整，并計(jì)算出電阻值．（計(jì)算電阻時，精確到0.1歐）

物理量 實(shí)驗(yàn)序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻平均值 （歐）
1
2	3.0	0.30
3		0.56

Answer 1

分析：當(dāng)滑片在中點(diǎn)附近某個位置時，電壓表示數(shù)為3.0伏，所以電壓表示數(shù)的最小值小于3V，最大值大于3V；因此根據(jù)圖中電壓表指針位置對出最小電壓值和最大電壓值；再由歐姆定律可得，當(dāng)電壓表示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，電路中的電流最大；當(dāng)電壓表示數(shù)最小時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，電路中電流最小；
則①根據(jù)電源電壓、電壓表的最小示數(shù)以及滑動變阻器的最大阻值，結(jié)合歐姆定律求出電路中的電流和電阻的阻值；
②直接利用歐姆定律的應(yīng)用即可求出二次實(shí)驗(yàn)的電阻值；
③已知最大電壓和最大電流，直接根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出未知電阻的阻值；
④求三次電阻的平均值．

解答：解：由圖可得，電壓表的最小示數(shù)為2V；電壓表的最大示數(shù)為6V，即為電源電壓；
當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，電路中的電流I=

6V-2V

20Ω

=0.2A，未知電阻的阻值R=

2V

0.2A

=10Ω；
當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時，電路中的電流為0.3A，則未知電阻的阻值R′=

3V

0.3A

=10Ω；
當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時，電路中的電流為0.56A，則未知電阻的阻值R″=

6V

0.56A

=10.7Ω；
電阻的平均值R₀=

1

3

（10Ω+10Ω+10.7Ω）=10.2Ω．
如下表所示

物理量 實(shí)驗(yàn)序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻平均值 （歐）
1	2.0	0.20	10.0	10.2
2	3.0	0.30	10.0
3	6.0	0.56	10.7

點(diǎn)評：本題考查了伏安法測電阻的原理以及電壓表量程的選擇，其中通過計(jì)算分析，確定電壓表的量程是本題的關(guān)鍵．