Question

【題目】小李做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗，實驗器材齊全并完好，電源由幾節新干電池組成，且電壓保持不變。他正確串聯實驗器材，并將滑片放置于變阻器的一端，然后將電壓表并聯在電路中，閉合電鍵后，兩電表示數如圖（a）、（b）所示。接著移動變阻器的滑片，觀察到電壓表的示數逐漸變小，直至為零。經過思考，他重新正確連接電路，操作步驟正確。閉合電鍵后，兩電表指針所在位置仍與圖（a）、（b）一致，他記下此時的電壓、電流值作為實驗中的第一組測量數據。小李由于記錄不規范，他將正確測得的另兩組實驗數據記錄在草稿紙上，如圖所示。

①調整電路后，如圖（a）中電流表的示數為_____安，本實驗所用的電源電壓為_____伏，滑動變阻器的最大阻值為_____歐

②根據記錄的數據信息，計算出待測電阻的平均值是_____歐。（精確到0.1歐）

③另一組同學在實驗中，由于操作不當將滑動變阻器燒壞，若沒有可替換的其他滑動變阻器，為了順利完成實驗，他們可以采取的操作方法是_____。

Answer 1

【答案】 0.2 6 25 5.3 改變電池的節數

【解析】①第一次閉合電鍵時，由于電壓表與電流表都有示數，當移動滑動變阻器滑片時，電壓表的示數逐漸變小，直到為零，說明電壓表測的不是待測電阻兩端的電壓，而是測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表并聯在滑動變阻器兩端；重新正確連接電路，操作步驟正確，電壓表應測的是待測電阻兩端電壓，當第二次閉合開關時，變阻器的滑片應在最大值一端，此時待測電阻兩端電壓和電流最小，根據另兩組數據知道，電壓表使用的應是0-3V量程，電流表使用的應是0-0.6A量程，由圖1知道，電流表示數為0.2A，電壓表示數為1V，因為第一次連接的電路中電壓表測變阻器兩端電壓，且電表示數與圖1相同，所以電流表示數應不變，但電壓表所測部分電阻不同，示數也應不同，所以第一次連接的電路中電壓表使用的應是0-15V，示數為5V，則電源電壓是：U=UR +U滑 =IR+U滑 =0.2A×5.3Ω+5V=6.06V，因為電源由幾節新干電池組成，所以電源應是由四節干電池組成，所用的電源電壓為6V；滑動變阻器的最大值：R最大 =U滑/I=5V/0.2A=25Ω；

②由于電壓表應測的是待測電阻兩端電壓，所以由歐姆定律知道，當電阻一定時，電壓越大，通過待測電阻的電流也越大，故由正確測得的另兩組實驗數據知道，當待測電阻兩端電壓是：U1 =1.6V時，通過它的電流是：I1 =0.3A，其阻值是：R1 =U1/I1=1.6V/0.3A≈5.3Ω，當待測電阻兩端電壓是：U2 =2.3V時，通過它的電流是I2 =0.44A，其阻值是：R2 =U2/I2=2.3V/0.44A≈5.2Ω，所以待測電阻的平均值是：R=R1+R2/2=5.3Ω+5.2Ω/2≈5.3Ω；

③實驗中為了減小測量的誤差，要取多次測量的平均值，而變阻器被損壞，若沒有可替換的其他滑動變阻器，則可以改變電池的節數達到多次測量的目的。