Question

【题目】小华和小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、一个待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器两个（甲：“20Ω 2A”，乙：“50Ω 2A”）、电键以及导线若干．小华首先选择一个变阻器进行实验，他正确连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如表一中实验序号1所示．小明用另一个变阻器实验，正确连接电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表二中实验序号1所示

①若小华选择的变阻器为________，他实验所用电源的电压为________．

②实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时，观察到电流表示数均如图所示．他们继续移动滑片P，发现当电压表示数最大时，电流表指针在图的位置上恰好都偏转了8格．请将他们的实验数据填写在表一、表二的实验序号2中．

③小华和小明都只测量了两组数据，不符合实验要求，两位同学讨论后找到了解决问题的办法．请简要说明他们的解决办法，并通过计算求出Rx的阻值________（计算电阻时精确到0.1欧）．

Answer 1

【答案】 甲（乙） 6V（12V） 10.2Ω

【解析】①他正确连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，电压表并联在待测电阻的两端；由表中数据知，U1＝2V,I1＝0.2A；若小华选择的变阻器规格为20Ω2A,则根据欧姆定律,变阻器的电压U滑＝I1R滑＝0.2A×20Ω＝4V，根据串联电路电压的规律,电源电压U＝U滑U1＝4V2V＝6V；若小华所用的变阻器的规格为50Ω2A,变阻器电压为U滑＝I1R滑＝0.2A×50Ω＝10V，根据串联电路电压的规律，小华用的电源电压U＝10V2V＝12V；②实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时，观察到电流表示数均如图所示，图中电流表若选用小量程，分度值0.02A，电流表示数I＝0.4A；若电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为2A；他们继续移动滑片P,发现当电压表示数最大时,即电压表示达到电源电压,分别为U2＝6V、U3＝12V；根据欧姆定律，通过待测电阻的电流都比原来的电流要增大，因变阻器允许通过的最大电流为2A，所以根据图中电流表指针读数时，两电流表的示数只能都为0.4A，因又电压表示数分别为U2＝6V、U3＝12V；根据欧姆定律，通过待测电阻的电流之比约为1:2，所以电压表示数为6V的电路中,电流表只能选用小量程(分度值为0.02A)，而电压表示数为12V的电路中,电流表只能选用大量程(分度值为0.1A)，因电流表指针在图示的位置上恰好都偏转了8格，示数都增大了8格，即电流表的示数分别分I2＝0.4A8×0.02A＝0.56A；I3＝0.4A8×0.1A＝1.2A；将数据填入表中：

表一：小华的实验记录
实验 序号	电压表示数 (伏)	电流表示数 (安)
1	2.0	0.20
2	6.0	0.56
3
表二：小明的实验记录
实验 序号	电压表示数 (伏)	电流表示数 (安)
1	2.0	0.20
2	12.0	1.20
3

③根据他们测量的三组数据，由欧姆定律，待测电阻分别为：R1＝＝10.0Ω；R2＝＝10.7Ω；R3＝＝10.0Ω，取三次测量的平均值作为测量结果,R＝ ＝＝10.2Ω.