Question

【題目】小紅同學(xué)做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)，電源電壓保持不變，實(shí)驗(yàn)所用器材齊全且完好，滑動(dòng)變阻器所標(biāo)的“1安”字樣清晰可見。小紅在連接變阻器時(shí)將滑片置于一端，使其電阻線全部接入電路中，電路連接完畢后試觸電鍵，觀察到電壓表的指針位置如圖（a）所示。她經(jīng)過分析思考，重新正確連接電路，且實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵后觀察到兩電表的示數(shù)分別為0.2安、2.0伏。隨后根據(jù)要求，又進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，其中一次實(shí)驗(yàn)是使電路中的電流達(dá)到最大，此時(shí)兩電表的指針位置如圖（b）、（c）所示。

① 根據(jù)如圖（b）、（c）所示，該次實(shí)驗(yàn)所測(cè)得待測(cè)電阻的阻值為______歐。（計(jì)算結(jié)果精確到0.1歐）

② 根據(jù)相關(guān)信息，請(qǐng)寫出試觸電鍵時(shí)電壓表接在電路中的可能位置。______

③ 根據(jù)相關(guān)信息，求本實(shí)驗(yàn)所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值。______（寫出簡(jiǎn)要的計(jì)算過程或理由）

Answer 1

【答案】 10.3 電壓表并聯(lián)在電源或滑動(dòng)變阻器的兩端 見解析

【解析】①由圖（a）知道，若電壓表選用小量程，電壓表示數(shù)會(huì)超過3V，由題意知道隨后根據(jù)要求，又進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，其中一次實(shí)驗(yàn)是使電路中的電流達(dá)到最大，此時(shí)兩電表的指針位置如圖（b）、（c）所示，此時(shí)變阻器連入電路中的電阻為0，電壓表示數(shù)即為電源電壓，故在圖（c）中，電壓表選用的是大量程，分度值為0.5V，電壓表示數(shù)為6V；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器所標(biāo)的是“1安”字樣，即表示變阻器允許通過的最大電流為1A，故在圖（b）中，電流表只能選用小量程讀數(shù)，分度值為0.02A，電流大小為0.58A，故由歐姆定律I=U/R知道，該次實(shí)驗(yàn)所測(cè)得待測(cè)電阻的阻值為：R=U/I=6V/0.58A≈10.3Ω；

②由題意知，第一次電路連接時(shí)，是將變阻器的最大電阻連入電路中，電壓表示數(shù)大于2V，由第2次實(shí)驗(yàn)操作：重新正確連接電路，且實(shí)驗(yàn)步驟正確，此時(shí)變阻器全部電阻連入電路中，且電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)，電壓表示數(shù)為2V，由此判斷，在第1次操作過程中，電壓表一定沒有并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端，則可能并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端或電源兩端了；

③她經(jīng)過分析思考，重新正確連接電路，且實(shí)驗(yàn)步驟正確，故變阻器的最大電阻連入了電路中，根據(jù)題意知道待測(cè)電阻的電壓是2V，電路中的電流是0.2A，由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律知道，變阻器的最大電阻：R滑=（UUV）/I小=（6V2.0V）/0.2A=20Ω。