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【题目】小莉利用如图所示的电路测定电阻R的阻值,所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,电源电压不变.小莉实验步骤正确,闭合电键S,观察到电流表的示数为0.14A.当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω)时,电压表、电流表的示数分别为2.5V、0.20A.接着她又移动滑片到某点A,这时电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示.

(1)通过分析可知A点在滑动变阻器中点的_____侧(选填“左”或“右”);

(2)请在下表中将小莉尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值.(计算电阻时,精确到0.1Ω)

物理量

序号

电压(V)

电流(A)

电阻(Ω)

电阻平均值(Ω)

1

0.14

2

2.5

0.20

3

【答案】 1.7 12.1 12.5 2.2 0.18 12.2

【解析】1)如图(a)、(b)所示的电压表、电流表使用的量程分别为3V0.6A;分度值分别为0.1V0.02A;则示数分别为:2.2V0.18A

由题意可知:当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω)时,则电阻R与滑动变阻器上10Ω的电阻R串联,且电阻R两端的电压为2.5V、电路中的电流为0.20A

当她又移动滑片到某点A,电阻R与滑动变阻器上的电阻RA串联,且这时电阻R两端的电压为2.2V、电路中的电流为0.18A

由以上两状态下的电路中电流值可知,电流变小,则是由滑动变阻器接入电路的电阻变大引起的;

因连入电路的是滑动变阻器左端的电阻,所以滑片应向右移动;

即:A点在滑动变阻器中点的右端.

2)当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω)时为实验2,电阻R与滑动变阻器上10Ω的电阻R串联;

则电源电压是:U=U2+U=U+I2R=2.5V+0.2A×10Ω=4.5V

R2===12.5Ω

刚开始时为实验1:因小莉实验步骤正确,所以刚一闭合开关时,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大的位置,即此时变阻器连入电路的电阻应是最大值20Ω;电阻R与滑动变阻器串联,

滑动变阻器电压为:U′=I1R′=0.14A×20Ω=2.8V

电阻R的两端的电压:U1=U﹣U′=4.5V﹣2.8V=1.7V

R1===12.1Ω

当她又移动滑片到某点A为实验3:电阻R与滑动变阻器上的电阻RA串联,

R3===12.2Ω

==12.3Ω

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