Question

5．小徐做“用電流表、電壓表測電阻”實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電源（電壓為6伏且保持不變），待測電阻R_x、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵及導(dǎo)線若干，所有元件均完好．他連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合電鍵后，在移動(dòng)變阻器滑片的過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范圍為0.10～0.28安，電壓表示數(shù)的變化范圍為0～4伏；當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片到某個(gè)位置時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖（a）、（b）所示，請將下表填寫完整（計(jì)算電阻時(shí)，精確到0.1歐）．

	電壓Ux（伏）	電流Ix（安）	電阻Rx（歐）	電阻Rx平均值
1	2.0	0.10	20.0	21.2
2	3.1	0.14	22.1
3	6.0	0.28	21.4

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表與電流表示數(shù)變化確定電壓表的連接方式，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電阻阻值．
（2）確定電壓表量程與最小分度值，讀出電壓表示數(shù)；確定電流表量程與最小分度值，讀出電流表示數(shù)；然后由歐姆定律求出電阻阻值．
（3）已知電壓與電流，由歐姆定律可以求出電阻阻值；已知電阻測量值，求電阻測量值的平均值作為最終的電阻值．

解答 解：（1）電源電壓不變，移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小，
待測電阻兩端電壓變大，由歐姆定律可知，電路電流增大，由題意知，“在移動(dòng)變阻器滑片的過程中，
發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范圍為0.10～0.28安，電壓表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍為0～4伏；
因此電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，測滑動(dòng)變阻器兩端電壓．
由題意知，電路最小電流I₁=0.1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器電壓最大，電壓表示數(shù)最大，則U_滑=4V，由題意知，
此時(shí)待測電阻兩端電壓U₁=U-U_滑=6.0V-4V=2.0V，由歐姆定律得：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.1A}$=20Ω；
（2）由題意知，電源電壓為6伏，因此圖b電壓表量程為0～3V，由圖知，電壓表最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)U_滑′=2.9V，
此時(shí)待測電阻兩端電壓U₂=U-U_滑′=6.0V-2.9V=3.1V，
由表中數(shù)據(jù)I₃=0.28A可知，圖a中電流表量程是0.6A，由圖知，電流表最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)I₂=0.14A，電阻R₂=$\frac{{U}_{2}}{I2}$=$\frac{3.1V}{014A}$≈22.1Ω；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電阻R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{6.0V}{0.28A}$≈21.4Ω；
電阻R_x的平均值R_x=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{20Ω+22.1Ω+21.4Ω}{3}$≈21.2Ω
表格如下：

	電壓Ux（伏）	電流Ix（安）	電阻Rx（歐）	電阻Rx平均值
1	2.0	0.10	20.0	21.2
2	3.1	0.14	22.1
3	6.0	0.28	21.4

故答案為：如上表格．

點(diǎn)評 本題考查了電壓表與電流表的讀數(shù)與歐姆定律的應(yīng)用；對電壓表與電流表讀數(shù)時(shí)首先要確定它們的量程與最小分度值，然后再根據(jù)電表指針位置讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．