Question

（2011?長寧區(qū)一模）小王同學(xué)用電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和若干導(dǎo)線，測(cè)定電阻R_X的值．所有元件均完好，電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍（即電源由幾節(jié)干電池串聯(lián)組成），滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，電路連接正確．閉合電鍵，當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，觀察到電流表示數(shù)的范圍為0.12～0.58安；當(dāng)滑片移動(dòng)到某個(gè)位置時(shí)，兩個(gè)電表的示數(shù)分別如圖（a）、（b）所示．根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)器材及觀察到的現(xiàn)象將有關(guān)的數(shù)據(jù)填入表格內(nèi)，并求出R_X的阻值．（計(jì)算電阻時(shí)，精確到0.1歐）

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻平均值 （歐）
1		0.12
2
3		0.58

Answer 1

分析：（1）根據(jù)兩個(gè)電表的示數(shù)，可求出測(cè)定電阻R_X的此時(shí)電阻值．
（2）根據(jù)電流表示數(shù)的范圍為0.12～0.58A，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí)，電流為0.58A，電阻R_X的兩端電壓為電源電壓，結(jié)合電阻R_X的近似阻值和電源電壓為1.5V的整數(shù)倍可確定此時(shí)電阻R_X的兩端電壓．
（3）根據(jù)電流表示數(shù)的范圍為0.12～0.58A，可見當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到電阻最大位置時(shí)，電阻R_X與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為20Ω，電流為0.12A；求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電源電壓為1.5V的整數(shù)倍，就可知電阻R_X兩端電壓．然后求出電阻．

解答：解：（1）由兩表示數(shù)可知，此時(shí)電流為0.5A，電壓為2.4V，電阻為；R₂=

U2

I2

=

2.4V

0.5A

=4.8Ω．
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí)，電流為0.58A，電阻R_X的阻值在5Ω左右，電源電壓為：
U=I₁R_X=0.58A×5Ω=2.9V，電源電壓為1.5V的整數(shù)倍，可見電源電壓為3V．此時(shí)電壓表為：3V．
R₁=

U

I1

=

3V

0.58A

=5.2Ω．
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到電阻最大位置時(shí)，電阻R_X與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為20Ω，電流為0.12A，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：U′=0.12A×20Ω=2.4V，電阻R_X兩端電壓為：

U3

I3

=U-U′=3V-2.6V=0.4V．
R₃=

U3

I3

=

0.6V

0.12A

=5Ω．
所以，電阻R_X的阻值：R_X=

5Ω+4.8Ω+5.2Ω

3

=5Ω．
故答案為：

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻平均值 （歐）
1	0.6		5.0	5.0
2	2.4	0.5	4.8
3	3.0		5.2

點(diǎn)評(píng)：本題先根據(jù)電流的變化范圍判斷電路的連接情況，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓和電流規(guī)律求出電壓和電阻．本題根據(jù)電流的變化范圍判斷電路的連接，了解電源電壓為1.5伏的整數(shù)倍是解題的關(guān)鍵．