Question

某同学利用如图（a）所示的电路测定电阻R_x的阻值．电源是由几节新的干电池串联而成，所用滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，所有元件均完好．他正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大后闭合电键S，电压表、电流表的示数分别为3.6伏和0.12安．接着，他移动滑片P到某点时，观察到电流表、电压表的示数分别如图（b）、（c）所示．接着他移动滑片使电路中的电流达到最大，电流表的示数为0.20安．请将有关的数据填入表格内，并求出R_x的阻值．（计算电阻时，精确到0.1欧）

物理量 序号	电压（伏）	电流（安）	电阻（欧）	电阻平均值（欧）
1
2
3

Answer 1

分析：闭合开关前，滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器两端电压最大，电阻两端电压最小，根据电压表示数确定电压表量程，根据题意可知，电路最大电流为0.2A，确定电流表量程，然后由图示电表确定其分度值，读出其示数；然后由欧姆定律求出电阻阻值，最后求出各电阻测量值的平均值．

解答：解：闭合开关时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电阻两端电压最小，此时电压表示数为3.6伏，则电压表选
0～15V量程，由图示电压表可知，其分度值为0.5V，示数为5V；由题意知，电路最大电流为0.2A，则电流表选择0～0.6A量程，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.16A；
刚闭合开关时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路电流为0.12A，∵I=

U

R

，∴滑动变阻器两端电压U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4，电源电压为U=U滑+UR=2.4V+3.6V=6V；当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路电流最大，电阻两端电压等于电源电压6V，实验数据如下表所示；
∵I=

U

R

，∴电阻阻值：R₁=

U1

I1

=

3.6V

0.12A

=30，R₂=

U2

I2

=

5V

0.16A

=31.25Ω，R₃=

U3

I3

=

6V

0.20A

=30Ω，
电阻阻值R=

R1+R2+R3

3

=

30Ω+31.25Ω+30Ω

3

≈30.4Ω，如下表所示：

物理量 序号	电压（伏）	电流（安）	电阻（欧）	电阻平均值（欧）
1	3.6	0.12	30	30.4
2	5	0.16	31.25
3	6	0.20	30

故答案为：如上表所示．

点评：本题考查了确定电压表与电流表读数、求电阻阻值，根据题意确定电表量程、求出电源电压是本题的难点，也是正确解题的前提与关键，求出电阻两端电压与通过电阻的电流，应用欧姆定律即可正确解题．