Question

【题目】小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只0﹣3伏档完好）、滑动变阻器（标“20 2A”字样）、电键以及导线若干．实验中，小华正确连接断路，且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如图（a）、（b）所示．

小华的实验记录

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	1.4	0.30
2	…	…
3	…	…

①通过计算说明实验所用电源的电压．
②小华移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小．然后他调整了电表的接入位置重新实验：
（a）根据图中电表的示数等信息判断，在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大，并简述理由．
（b）根据小华重新实验中所记录的一组数据（见表），计算待测电阻Rx的阻值（精确到0.1欧）．

Answer 1

【答案】解答：①电压表、电流表均选用小量程，分度值分别为0.1V、0.02A，电压表示数为2.5V，
电流表示数I=0.16A，因电路连接正确，电压表测定值电阻的电压，U定=2.5V，滑动变阻器连入电器中的电阻最大，R滑=20Ω，变阻器的电压U滑=R滑I=20Ω×0.16A=3.2V，根据串联电路电压的特点，电源电压
U=U定+U滑=2.5V+3.2V=5.7V．根据电压为2伏的整数倍且保持不变，考虑到测量中的误差，
电源电压U应为6V；
②（a）电流表只能串联在电路中，改变连接的位置对其示数没影响，可知此表一定是电压表，因原电路连接正确，电压表并联在定值电阻两端，调整了电表的接入位置重新实验，故电压表现并联在变阻器的两端了．若将变阻器接入电路中的电阻最大，由题中条件知，变阻器的电压U′滑=U滑=3.2V＞3V，
超出电压表0﹣3V的量程，故闭合电键时不能将变阻器接入电路中的电阻最大；
（b）电压表改接后的读数为1.4V，定值电阻的电压U′定=6V﹣1.4V=4.6V，由表中记录的一组数据，此时电流I′=0.30A，待测电阻Rx= = =15.3Ω．
答：①所用电源的电压为6V；②（a）故闭合电键时不能将变阻器接入电路中的电阻最大，因此时变阻器的电压超过了电压表的量程；（b）待测电阻为15.3Ω．
【解析】①搞清电压表、电流表的分度值，正确读出电压表、电流表的示数，由欧姆定律求出变阻器的电压，根据串联电路电压的特点求电源电压，由电压为2伏的整数倍且保持不变，最终确定电压的大小；②（a）移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小．然后他调整了电表的接入位置，据此判断出电表为电压表，因原电路电路连接正确，故电压表并联在变阻的两端；求出此时变阻的电压与3V比较，确定答案；
（b）根据电压表改接后的读数，由串联电路电压的特点求出定值电阻的电压U′定 ， 根据欧姆定律求待测电阻Rx的阻值．
本题用电流表、电压表测电阻，重在考查分析、推理能力，难度较大．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）才能正确解答此题．