Question

【题目】小李做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全并完好，电源由几节新干电池组成，且电压保持不变。他正确串联实验器材，并将滑片放置于变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中，闭合电键后，两电表示数如图（a）、（b）所示。接着移动变阻器的滑片，观察到电压表的示数逐渐变小，直至为零。经过思考，他重新正确连接电路，操作步骤正确。闭合电键后，两电表指针所在位置仍与图（a）、（b）一致，他记下此时的电压、电流值作为实验中的第一组测量数据。小李由于记录不规范，他将正确测得的另两组实验数据记录在草稿纸上，如图所示。

①调整电路后，如图（a）中电流表的示数为_____安，本实验所用的电源电压为_____伏，滑动变阻器的最大阻值为_____欧

②根据记录的数据信息，计算出待测电阻的平均值是_____欧。（精确到0.1欧）

③另一组同学在实验中，由于操作不当将滑动变阻器烧坏，若没有可替换的其他滑动变阻器，为了顺利完成实验，他们可以采取的操作方法是_____。

Answer 1

【答案】 0.2 6 25 5.3 改变电池的节数

【解析】①第一次闭合电键时，由于电压表与电流表都有示数，当移动滑动变阻器滑片时，电压表的示数逐渐变小，直到为零，说明电压表测的不是待测电阻两端的电压，而是测滑动变阻器两端的电压，电压表并联在滑动变阻器两端；重新正确连接电路，操作步骤正确，电压表应测的是待测电阻两端电压，当第二次闭合开关时，变阻器的滑片应在最大值一端，此时待测电阻两端电压和电流最小，根据另两组数据知道，电压表使用的应是0-3V量程，电流表使用的应是0-0.6A量程，由图1知道，电流表示数为0.2A，电压表示数为1V，因为第一次连接的电路中电压表测变阻器两端电压，且电表示数与图1相同，所以电流表示数应不变，但电压表所测部分电阻不同，示数也应不同，所以第一次连接的电路中电压表使用的应是0-15V，示数为5V，则电源电压是：U=UR +U滑 =IR+U滑 =0.2A×5.3Ω+5V=6.06V，因为电源由几节新干电池组成，所以电源应是由四节干电池组成，所用的电源电压为6V；滑动变阻器的最大值：R最大 =U滑/I=5V/0.2A=25Ω；

②由于电压表应测的是待测电阻两端电压，所以由欧姆定律知道，当电阻一定时，电压越大，通过待测电阻的电流也越大，故由正确测得的另两组实验数据知道，当待测电阻两端电压是：U1 =1.6V时，通过它的电流是：I1 =0.3A，其阻值是：R1 =U1/I1=1.6V/0.3A≈5.3Ω，当待测电阻两端电压是：U2 =2.3V时，通过它的电流是I2 =0.44A，其阻值是：R2 =U2/I2=2.3V/0.44A≈5.2Ω，所以待测电阻的平均值是：R=R1+R2/2=5.3Ω+5.2Ω/2≈5.3Ω；

③实验中为了减小测量的误差，要取多次测量的平均值，而变阻器被损坏，若没有可替换的其他滑动变阻器，则可以改变电池的节数达到多次测量的目的。