Question

某同學用電壓表和電流表測定待測電阻R_x的阻值，正確連接實驗電路，電源電壓不變，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣．該同學實驗步驟正確，閉合開關S，觀察到電壓表和電流表示數分別為1.7V和0.14A．繼續(xù)實驗又測得兩組數據，記錄在如下表格中：

物理量 實驗序號	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）請用筆畫線代替導線將實物圖連接完整（要求滑片向右移，電壓表示數變大）
（2）該同學所用電源電壓為________V．
（3）實驗中測出電阻Rx的阻值為________Ω．
（4）該同學設想進行第4次實驗：調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為1.5V，事實上實驗沒有做成功，其主要原因是________．

Answer 1

解：（1）滑片右移電壓表示數變大，說明滑片右移時電路電流變大，電路阻值變小，滑動變阻器應接b接線柱．把滑動變阻器的b接線柱與電流表的0.6A接線柱相連，把電壓表3V接線柱與待測電阻由端接線柱相連，電路圖如圖所示．

（2）閉合開關S，滑動變阻器阻值R_滑=20Ω，此時，電路電流I=0.14A，待測電阻電壓U_x=1.7V，
由歐姆定律得，滑動變阻器兩端電壓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）待測電阻Rx的阻值R_x=≈12.3Ω．
（4）電壓表的示數為U_x=1.5V時，滑動變阻器電壓U_滑=U-U_x=4.5V-1.5V=3V，
電路電流I==≈0.12A，
此時滑動變阻器阻值R_滑===25Ω，而滑動變阻器最大阻值為20Ω，不能滿足實驗要求，即滑動變阻器阻值太小．
故答案為：（1）連接如上圖所示；（2）4.5；（3）12.3；（4）滑動變阻器的最大阻值偏小．
分析：（1）電壓變、電流表、滑動變阻器連接不完整，將電壓表并聯在R_x兩端，把電流表、滑動變阻器串聯在電路里．
（2）已知電路電流I，待測電阻兩端的電壓U_x，由U=IR可求出滑動變阻器兩端的電壓U_滑，則電源電壓U=U_x+U_滑．
（3）求出3個測量值的平均值，即待測電阻的阻值．
（4）已知電壓表示數，由歐姆定律求出電路電流I；由串聯電路的特點求出滑動變阻器兩端的電壓U_滑，由歐姆定律求出此時滑動變阻器的阻值，看滑動變阻器能不能滿足實驗要求；得出結論．
點評：本題考查了串聯電路的特點、歐姆定律的計算、實驗數據的處理、滑動變阻器和電表的正確使用，涉及的知識點較多，但都是基礎知識，平時注意基礎知識的積累和學習．