Question

（2011?楊浦區(qū)一模）小明做“用電壓表、電流表測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)器材如圖1所示，請(qǐng)完成下列要求：

①小明連接的電路如圖1所示，圖中尚有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線在圖中正確連接．（用2B鉛筆在答題紙的相應(yīng)位置連線）
②小明正確連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵，移動(dòng)滑片過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流表始終無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)始終為6伏，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是

定值電阻斷路

．
③小明調(diào)整了出現(xiàn)故障的器材后，按正確的步驟操作．當(dāng)滑片在某一端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表電流表示數(shù)如圖2所示．將滑片移到中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.26安．在移動(dòng)滑片過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)最大值為0.46安．
（1）在下面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中填入相關(guān)欄目名稱．
（2）請(qǐng)將有關(guān)數(shù)據(jù)填入表格內(nèi)，并求出R_x的阻值．（計(jì)算電阻時(shí)，精確到0.1歐）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)\物理量

Answer 1

分析：（1）把滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，滑動(dòng)變阻器接上面的接線柱．
（2）開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表始終無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路開(kāi)路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱到電源正負(fù)極的電路是連通的，故與電壓表并聯(lián)的電阻發(fā)生斷路；
（3）由滑片在某一端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表電流表示數(shù)，分析知此時(shí)滑動(dòng)變阻器電阻全部連入電路，電路中的電流最小，由此可求出滑動(dòng)變阻的最大阻值．當(dāng)將滑片移到中點(diǎn)時(shí)，由電流表示數(shù)進(jìn)而可求出定值電阻兩端電壓．當(dāng)電流表示數(shù)最大時(shí)，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器連入電路中電阻為0，電源電壓全部由定值電阻分擔(dān)．

解答：解：（1）電路圖如圖所示，將滑動(dòng)變阻器上端接線柱與電流表“0.6”A接線柱相連．

（2）閉合開(kāi)關(guān)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路為斷路；又因?yàn)殡妷罕碛惺緮?shù)，說(shuō)明電阻斷路；
（3）當(dāng)滑片在某一端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為U₁=2.4V，電流表示數(shù)為I₁=0.18A；此時(shí)電流表示數(shù)最小，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器電阻全部連入電路．可得R_滑×0.18A+2.4V=6V，解得R_滑=20Ω；當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻滑到中點(diǎn)時(shí)，則滑動(dòng)變阻器連入的阻值為10Ω，此時(shí)電流表示數(shù)I₂=0.26A，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=10Ω×0.26A=2.6V；測(cè)定值電阻兩端電壓U₂=6V-2.6V=3.4V；當(dāng)滑片滑到另一端時(shí)，電流表的示數(shù)為I₃=0.46A，此時(shí)電流最大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為0，則定值電阻兩端電壓為U₃=6V．
則第一行數(shù)據(jù)為：電壓U₁=2.4V，電流I₁=0.18A，電阻R₁=

U1

I1

=

2.4V

0.18A

=13.3Ω；
第二行數(shù)據(jù)為：電壓為U₂=3.4V，電流I₂=0.26A，電阻R₂=

U2

I2

=

3.4V

0.26A

=13.1Ω；
第三行數(shù)據(jù)為：電壓為U₃=6V，電流I₃=0.46A，電阻R₃=

U3

I3

=

6V

0.46A

=13.0Ω；
則電阻的平均值R=

R1+R2+R3

3

=

13.3Ω+13.1Ω+13.0Ω

3

=13.1Ω．
故答案為：①如圖；②定值電阻斷路；③如表．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)\物理量	電壓（V）	電流（A）	電阻（Ω）	電阻平均值（Ω）
1	2.4	0.18	13.3	13.1
2	3.4	0.26	13.1
3	6	0.46	13.0

點(diǎn)評(píng)：此題考查了電路的設(shè)計(jì)作圖、滑動(dòng)變阻器的使用、電路故障的分析以及表格數(shù)據(jù)處理，是一道綜合題．要明白滑片在不同的位置時(shí)，對(duì)電路中電流的影響，是解答此題的關(guān)鍵．