Question

某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)定待測(cè)電阻R_x的阻值，正確連接實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開(kāi)關(guān)S，觀察到電壓表和電流表示數(shù)分別為1.7V和0.14A．繼續(xù)實(shí)驗(yàn)又測(cè)得兩組數(shù)據(jù)，記錄在如下表格中：

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
1	1.7	0.14	12.1
2	2.2	0.18	12.2
3	2.5	0.20	12.5

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)物圖連接完整（要求滑片向右移，電壓表示數(shù)變大）
（2）該同學(xué)所用電源電壓為_(kāi)_____V．
（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)出電阻Rx的阻值為_(kāi)_____Ω．
（4）該同學(xué)設(shè)想進(jìn)行第4次實(shí)驗(yàn)：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，事實(shí)上實(shí)驗(yàn)沒(méi)有做成功，其主要原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）電壓變、電流表、滑動(dòng)變阻器連接不完整，將電壓表并聯(lián)在R_x兩端，把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路里．
（2）已知電路電流I，待測(cè)電阻兩端的電壓U_x，由U=IR可求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑，則電源電壓U=U_x+U_滑．
（3）求出3個(gè)測(cè)量值的平均值，即待測(cè)電阻的阻值．
（4）已知電壓表示數(shù)，由歐姆定律求出電路電流I；由串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑，由歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值，看滑動(dòng)變阻器能不能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求；得出結(jié)論．
解答：解：（1）滑片右移電壓表示數(shù)變大，說(shuō)明滑片右移時(shí)電路電流變大，電路阻值變小，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接b接線(xiàn)柱．把滑動(dòng)變阻器的b接線(xiàn)柱與電流表的0.6A接線(xiàn)柱相連，把電壓表3V接線(xiàn)柱與待測(cè)電阻由端接線(xiàn)柱相連，電路圖如圖所示．

（2）閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器阻值R_滑=20Ω，此時(shí)，電路電流I=0.14A，待測(cè)電阻電壓U_x=1.7V，
由歐姆定律得，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=IR_滑=0.14A×20Ω=2.8V，電源電壓U=U_x+U_滑=1.7V+2.8V=4.5V．
（3）待測(cè)電阻Rx的阻值R_x=≈12.3Ω．
（4）電壓表的示數(shù)為U_x=1.5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器電壓U_滑=U-U_x=4.5V-1.5V=3V，
電路電流I==≈0.12A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值R_滑===25Ω，而滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，不能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求，即滑動(dòng)變阻器阻值太�。�
故答案為：（1）連接如上圖所示；（2）4.5；（3）12.3；（4）滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏�。�
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、滑動(dòng)變阻器和電表的正確使用，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但都是基礎(chǔ)知識(shí)，平時(shí)注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累和學(xué)習(xí)．