Question

某同学利用如图-1所示的电路测量定值电阻RX的阻值，所用滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，电源电压保持

某同学利用如图-1所示的电路测量定值电阻RX的阻值，所用滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，电源电压保持不变．该同学实验步骤正确，闭合开关S，当滑动变阻器处于最大阻值处，观察到电流表的读数为0.14A．当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω）时，电压表、电流表的示数分别为2.5V、0.2A．接着他又移动滑片到某点A，这时电压表和电流表的示数分别如图2、图3所示．（1）该电源电压为______V；（2）通过分析可以得到A点在滑动变阻器中点的______侧．（选填“左”或“右”）（3）请在表中的横线上将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值．（计算电阻时，精确到0.1Ω）物理量实验序号电 压U/V电 流I/A电 阻RX/Ω电 阻 平 均 值RX/Ω1（最大阻值处）______0.14____________2（变阻器中点处）2.50.20______3（滑片处于A处）__________________

Answer 1

（1）根据题意可知，滑片在中点时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω；
由I=

U

R

可知，此时滑动变阻器两端电压U_中=I_中R_中=0.2A×10Ω=2V；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U=2.5V+2V=4.5V；
（2）根据图2可知，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V；
根据图3可知，电流表量程为0～0.06A，分度值为0.02A，示数为0.18A；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端电压：U_A=4.5V-2.2V=2.3V；
由I=

U

R

可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R_A=

UA

IA

=

2.3V

0.18A

=12.8Ω＞10Ω，所以A点在滑动变阻器中点的右侧；
（3）滑动变阻器的滑片在阻值最大的位置时，由I=

U

R

可知，此时滑动变阻器两端电压：U_最大=IR_最大=0.14A×20Ω=2.8V；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以被测电阻两端电压，即电压表的示数：U=4.5V-2.8V=1.7V；
此时被测电阻的阻值：R₁=

U1

I1

=

1.7V

0.14A

≈12.1Ω；
滑动变阻器在中点时，被测电阻的阻值：R₂=

U2

I2

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；
滑片在A点时，电压表的示数为2.2V，电路中的电流为0.18A；则被测电阻的阻值：R₃=

U3

I3

=

2.2V

0.18A

≈12.2Ω；
则被测电阻的平均值：R_x=

1

3

（R₁+R₂+R₃）=

1

3

（12.1Ω+12.5Ω+12.2Ω）≈12.3Ω．
故答案为：（1）4.5；（2）右；
（3）

物理量 实验序号	电 压 U/V	电 流 I/A	电 阻 RX/Ω	电 阻 平 均 值 RX/Ω
1（最大阻值处）	1.7	0.14	12.1	12.3
2（变阻器中点处）	2.5	0.20	12.5
3（滑片处于A处）	2.2	0.18	12.2