Question

13．為了測(cè)量電阻R_x的阻值（約20Ω），小科用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）根據(jù)小科的接線情況，在閉合開(kāi)關(guān)前，還必須進(jìn)行的調(diào)整是滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處．
（2）老師要求小科測(cè)量電壓表示數(shù)在7V到11V范圍內(nèi)變化時(shí)，通過(guò)被測(cè)電阻R_x的電流值．已知電源電壓為12V，實(shí)驗(yàn)室有3只滑動(dòng)變阻器，規(guī)格分別為“200Ω 1A”、
“20Ω 2A”、“5Ω 2A”，則小科應(yīng)該選用的變阻器是“20Ω 2A”．
（3）為了記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小科設(shè)計(jì)了表格，并求出被測(cè)電阻值．你認(rèn)為小科處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是否合理？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	平均值	電阻R/Ω
電壓U/V	7.0	9.0	11.0	9.0	20.9
電流I/A	0.33	0.45	0.50	0.43

Answer 1

分析 （1）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片位于阻值最大處；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，求出滑動(dòng)變阻器的阻值；
（3）為了減小誤差，應(yīng)求電阻的平均值．

解答 解：（1）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片位于阻值最大處，根據(jù)小科的接線情況，在閉合開(kāi)關(guān)前，還必須進(jìn)行的調(diào)整是滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處；
（2）由圖可知，滑動(dòng)變阻器與R_x串聯(lián)，當(dāng)U_x1=7.0V時(shí)，U_滑1=U-U_x1=12V-7V=5V，
根據(jù)歐姆定律，R=$\frac{{U}_{滑1}}{{I}_{1}}$=$\frac{5V}{0.33A}$=15Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是15Ω，故選“20Ω、2A”；
（3）由歐姆定律，I=$\frac{U}{R}$可得，
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{7V}{0.33A}$=21Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{9V}{0.45A}$=20Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{9.0V}{0.43A}$=20.9Ω，
R_x=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{21Ω+20Ω+20.9Ω}{3}$=20.6Ω＜20.9Ω，
故小科處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是不合理的，應(yīng)該分別求出不同電壓、電流的電阻，求電阻的平均值．
故答案為：（1）滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處；（2）“20Ω、2A”；（3）不合理的，應(yīng)該分別求出不同電壓、電流的電阻，求電阻的平均值．

點(diǎn)評(píng) 滑動(dòng)變阻器阻的正確選擇是本題的關(guān)鍵，要從通過(guò)的電流和分擔(dān)的電壓兩個(gè)方面來(lái)分析，確定該使用哪個(gè)滑阻．