Question

（2007?南京二模）某同学用电压表和电流表测定待测电阻R_X的阻值，正确连接实验电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．该同学实验步骤正确，闭合开关K，观察到电压表和电流表示数分别为1.7V和0.14A．继续实验，又测得二组数据，记录在表格中．

实验序号﹨物理量	电压/V	电流/A	电阻/
1	1.7	0.14	12.1
2	2.2	0.18	12.2
3	2.5	0.20	12.5

（1）请你在方框（图丙）中画出这次实验的电路图．
（2）该同学所用电源电压为

4.5

V；
（3）计算待测电阻Rx的阻值为

12.3

Ω，
（4）请在图甲、乙中分别标出第3次测量的电压表和电流表指针所在位置和所选量程．
（5）该同学设想进行第4次实验：调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，观察电流表示数，事实上实验没有做成功，其主要原因是

变阻器阻值无法再调大了（或滑动变阻器的最大阻值太小）

．

Answer 1

分析：（1）掌握电路图的画法，电压表与电阻并联，电流表串联在电路中，不要漏掉滑动变阻器；
（2）刚闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大，根据第一组数据结合串联电路的电流、电压规律及欧姆定律计算出电源电压；
（3）求出三次电阻值的平均值，便等于R_x的阻值；
（4）首先根据数据确定电流表和电压表的量程和分度值，并画出指针的位置；
（5）根据电压表的示数及电源电压，结合欧姆定律计算出第四次滑动变阻器的阻值进行分析．

解答：解：（1）电路图如图所示：

（2）刚闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大为20Ω，由第一组数据知，滑动变阻器两端的电压为U_滑=IR_滑=0.14A×20Ω=2.8V
则电源电压U=1.7V+2.8V=4.5V
（3）R_x=

R1+R2+R3

3

=

12.1Ω+12.2Ω+12.5Ω

3

=12.3Ω；
（4）电压表的示数为2.5V，所以电压表可选择0～3V的量程，电流表的示数为0.2A，所以电流表可选择0～0.6A的量程，如图所示：

（5）当电压表的示数为1.5V时，滑动变阻器两端的电压为U_滑=4.5V-1.5V=3V；
此时电路中的电流I=

U

R

=

1.5V

12.3Ω

=0.12A
则R_滑=

U滑

I

=

3V

0.12A

=25Ω，而滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，所以无法完成．
故答案为：（1）见上图；（2）4.5；（3）12.3；（4）见上图；（5）变阻器阻值无法再调大了（或滑动变阻器的最大阻值太小）．

点评：此题是测定待测电阻的阻值实验，考查了电路图的画法，欧姆定律在串联电路中的应用，还考查了电流表、电压表的读数及电阻的计算，要掌握欧姆定律的基本公式并能进行变形应用．