Question

某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻R_x的值．所有元件均完好，电源电压为6.0伏且不变，滑动变阻器标有“20Ω 2A”的字样，电路连接正确．闭合电键，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20～0.58安；当滑片在中点附近某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图13（a）、（b）所示．
（1）请在下表中补上实验数据表格的有关栏目．
（2）根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内，并求出R_x的阻值．（计算电阻时，精确到0.1欧）

物理量 实验序号

Answer

（1）伏安法测电阻是利用了电压表来测电阻两端的电压，电流表测电阻中的电流，利用欧姆定律的变形公式来测量的，多做几组数据，减小误差；据此填补表格，并求出Rx的阻值；
（2）根据电流表示数的范围为0.20～0.58A，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电流为0.58A，根据欧姆定律求出此时Rx的阻值；当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时，电阻RX与滑动变阻器的最大阻值串联，根据滑动变阻器两端电压，根据串联电路的电压特点求出RX两端电压，利用欧姆定律求出RX的阻值；由电流表示数的变化范围可知电流的量程和分度值并读出（b）的电流，根据指针的位置和电源的电压确定电压表的量程以及分度值，并读出示数，利用欧姆定律求出此时RX的阻值，然后取平均值即可得出答案．
【解析】
（1）根据伏安法测电阻的原理可知，电压表测待测电阻两端的电压，电流表测通过的电流，根据R=求出其电阻，实验时需多次测量求平均值减小误差．如表格所示；

物理量
实验序号 电压（伏） 电流（安） 电阻（欧） Rx阻值（欧）
1
2
3

（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电流I3=0.58A，则
R3==≈10.3Ω；
当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时，电阻RX与滑动变阻器的最大阻值串联，电路中的电流I1=0.20A，
滑动变阻器两端电压为：
U滑=I1R滑=0.20A×20Ω=4V，
电阻RX两端电压：
U1=U-U滑=6V-4V=2V，
则R1===10Ω；
∵电流表示数的变化范围为0.20～0.58安，
∴图（b）中电流表的量程为0～0.6A，分度值是0.02A，则I2=0.28A，
∵电源的电压为6V，
∴图（a）中电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则U2=2.7V，
R2==≈9.6Ω；
∴电阻RX的阻值：
RX==≈10.0Ω．
如下表所示：

物理量
实验序号 电压（伏） 电流（安） 电阻（欧） Rx阻值（欧）
1 2.0 0.20 10.0 10.0
2 2.7 0.28 9.6
3 6.0 0.58 10.3