Question

某同學(xué)做“用電流表、電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn)，可供選擇的器材有：電源2個（電壓分別為6伏、4.5伏），滑動變阻器2個（分別標(biāo)有“10Ω 3A”和“20Ω 1A”的字樣），待測電阻R_X（估計(jì)阻值約為19歐），電壓表、電流表、電鍵各1個和導(dǎo)線若干．他選用器材，按圖連接電路，且步驟正確．閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為0.2安．則
（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中所選用的電源電壓為

 

伏，所選用的滑動變阻器的最大阻值為

 

歐．
（2）當(dāng)該同學(xué)移動滑動變阻器的滑片到中點(diǎn)時(shí)（即連入電路中的電阻為變阻器最大值的一半），電流表的示數(shù)為0.24安，此時(shí)電壓表V的示數(shù)為

 

伏．他繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電路中的最大電流為0.3安，此時(shí)電壓表V的示數(shù)為

 

伏，待測電阻R_X的阻值為

 

歐．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)歐姆定律的變形公式和兩個滑動變阻器的最大阻值分別求出電路兩端電壓的大小，從而確定電源電壓的大小和滑動變阻器的最大阻值；
（2）先根據(jù)歐姆定律的變形公式求出滑動變阻器兩端電壓，然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù)；
當(dāng)電流表示數(shù)最大值時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻為零，則電壓表示數(shù)等于電源電壓，利用歐姆定律的變形公式即可求出待測電阻R_X的阻值．

解答：解：（1）∵I=

U

R

∴電路兩端的電壓可能為：U₁=I（R_x+R₁）=0.2A×（19Ω+10Ω）=5.8V；
U₂=I（R_x+R₂）=0.2A×（19Ω+20Ω）=7.8V；
因此所選用的電源電壓為6V；所選用的滑動變阻器的最大阻值為10Ω；
（2）∵I=

U

R

∴當(dāng)滑片到中點(diǎn)時(shí)，滑動變阻器兩端電壓：U_R=I′×

1

2

R=0.24A×

1

2

×10Ω=1.2V，
又∵串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和
∴電壓表V的示數(shù)：U_x=6V-1.2V=4.8V；
當(dāng)電流表示數(shù)最大值時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻為零，則電壓表示數(shù)等于電源電壓，即6V；
R_x=

U

I″

=

6V

0.3A

=20Ω．
故答案為：（1）6；10；（2）4.8；6；20．

點(diǎn)評：本題考查伏安法測電阻的原理，關(guān)鍵是理解串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用．