Question

14．實驗室備有下列器材：
A．待測定值電阻R_x：阻值在49～52Ω之間；
B．滑動變阻器：規(guī)格為“20Ω 2A”；
C．滑動變阻器：規(guī)格為“50Ω  1.5A”；
D．定值電阻R₀：阻值為20Ω；
E．電壓表V：測量范圍0～3V；
F．電源E：電源電壓恒為4.5V；
G．單刀雙擲開關(guān)S及導(dǎo)線若干．
為了校準確地測出待測電阻R_x的電阻，小明設(shè)計了圖所示的電路．
（1）在小明設(shè)計的電路中，滑動變阻器應(yīng)選C（填器材前面的序號字母）
（2）小明在實驗中的主要操作步驟及記錄的數(shù)據(jù)是：將開關(guān)S擲向1，由“b”至“a”（填“a”至“b”或“b”至“a”）移動滑動變阻器的滑片P至某一位置，讀出電壓表的示數(shù)為2.5V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點求出待測電阻與滑動變阻器串聯(lián)時分得的最小電壓，再與電壓表的量程相比較即可選擇滑動變阻器的規(guī)格．
（2）閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；當(dāng)開關(guān)S擲向1時，待測電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測待測電阻兩端的電壓．

解答 解：（1）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，若接最大阻值為20Ω的電阻時，電阻兩端分得的電壓最小為$\frac{{R}_{x}}{{R}_{x}+{R}_{滑}}$U=$\frac{49Ω}{49Ω+20Ω}$×4.5V≈3.2V＞3V，
即此滑動變阻器的最大阻值過小，故應(yīng)選擇最大阻值較大的C規(guī)格的滑動變阻器．
（2）將開關(guān)S擲向1時，因開關(guān)閉合前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值的b，所以由“b”至“a”移動滑動變阻器的滑片P至某一位置，讀出電壓表的示數(shù)為2.5V．
故答案為：（1）C；（2）“b”至“a”．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是會分析電路圖得出測量待測電阻的方法，難點是根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點確定滑動變阻器的規(guī)格及其正確的使用．