Question

6．小王同學(xué)做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)，電源電壓為3伏且保持不變，所有器材均完好，他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到最大阻值處，閉合電鍵，觀察到電壓表示數(shù)如圖所示，且電流表指針偏離零刻度線的角度與電壓表相同．然后他移動(dòng)變阻器的滑片至中點(diǎn)，觀察到電壓表的示數(shù)變小為0.6伏，接著他繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電路中的最大電流為0.28安．請(qǐng)將下表填寫完整．（計(jì)算電阻時(shí)，精確到0.1歐）

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1
2
3

Answer 1

分析 ①由題中隱含的條件，結(jié)合分壓原理，根據(jù)“他移動(dòng)變阻器的滑片至中點(diǎn)，觀察到電壓表的示數(shù)變小為0.6伏“可知，電壓表接在了滑動(dòng)變阻器兩端了，由題意確定電表量程，由圖示電表讀出電表示數(shù)，將數(shù)據(jù)填入表格；
②求出變阻器的最大阻值，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出對(duì)應(yīng)的電流大小，將數(shù)據(jù)填入表格，
③根據(jù)電流最大的條件，判斷出待測(cè)電阻電壓的大小，將數(shù)據(jù)填入表中；
最然后由歐姆定律求出電阻值，
最后求出電阻的平均值．

解答 解：
①因開始時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到最大阻值處，由“他移動(dòng)變阻器的滑片至中點(diǎn)，電阻減小”，根據(jù)分壓原理，變阻器的電壓減小，由觀察到電壓表的示數(shù)變小為0.6伏可知，電壓表接在了滑動(dòng)變阻器兩端了；因電源電壓為3V，則電壓表量程是0～3V，由圖示電壓表可知，電壓表分度值是0.1V，電壓表讀數(shù)是1V；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，待測(cè)電阻兩端電壓為3V-1V=2V；
因電流表指針偏離零刻度線的角度與電壓表相同，所以第1次實(shí)驗(yàn)中，流經(jīng)電阻的電流為0.2A．將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表中；
②第2次實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，待測(cè)電阻兩端電壓為3V-0.6V=2.4V，
由①中數(shù)據(jù)可知，變阻器的最大阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω，
滑片至中點(diǎn)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻大小為$\frac{{R}_{滑}}{2}$，流經(jīng)電阻的電流I=$\frac{U′}{\frac{{R}_{滑}}{2}}$=$\frac{0.6V}{2.5Ω}$=0.24A，將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表中；
③由“繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電路中的最大電流為0.28安”，此時(shí)變阻器連入電路中的電阻為0，待測(cè)電阻兩端電壓為3V，流經(jīng)電阻的電流為0.28A．將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表中；
根據(jù)R=$\frac{U}{I}$分別求出3次實(shí)驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的電阻大小以及電阻平均值，如下表所示：

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓 （伏）	電流 （安）	電阻 （歐）	電阻平均值 （歐）
1	2.0	0.2	10.0	10.2
2	2.4	0.24	10.0
3	3.0	0.28	10.7

答案：如上表所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律、滑動(dòng)變阻器的使用、串聯(lián)電路的規(guī)律及數(shù)據(jù)處理的知識(shí)，對(duì)學(xué)生要求較高，是道難度較大的綜合題．應(yīng)靈活應(yīng)用所學(xué)電學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析解答．