Question

小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为3伏且保持不变）、待测电阻R_x、电流表、电压表、电键各一个，滑动变阻器有A、B、C三个（分别标有“5Ω 2A”字样、“10Ω 2A”字样、“50Ω 1A”字样），以及导线若干。小华实验时选取其中一个滑动变阻器，正确连接电路，且使滑动变阻器的滑片在中点附近，闭合电键时各电表示数如图10（a）、（b）所示，并记录第一组数据。继续移动滑片，当电压表示数在如图（a）的基础上偏转两格后，记录第二组数据，此时小华发现电压表、电流表偏转角度相同。求：

①电压表的量程。

②计算说明实验中电流表的量程。

③根据记录的第二组数据，计算出此时待测电阻R_x的阻值。

Answer

（1）0﹣3V（2）0﹣0.6A（3）5Ω

【解析】

①．电路连接正确，即待测电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与待测电阻并联，因电源电压为3V，故电压表选用小量程0﹣3V。

②．（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V。（b）图中，若电流表选用大量程，分度值为0.1A，电流为1.4A；若选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：

U滑=3V﹣1.4V＝1.6V，

若电流表选用大量程，由欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为：

R滑中＝＝≈1.14Ω，

则变阻器电阻为：

R滑= 2R滑中＝2×1.14Ω＝2.28Ω，

与题中所给的变阻器的规格差别较大；若电流表选用小量程，由欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：

R滑中＝＝≈5.71Ω，

则变阻器电阻为：

R滑= 2R滑中＝2×5.71Ω＝11.42Ω，

与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合。故电流表选用小量程0﹣0.6A。

③．电流表示数为0.28A，继续移动滑片，当电压表示数在如图（a）的基础上偏转两格后，电压表示数可能为1.6V或1.2V。若电压表示数为1.6V，即电压表示数变大，根据U＝IR，则电路中和电流也应变大，因电压表和电流表偏转角度相同，即电流表指针也向右偏转了两格，则电流为：

Ix=0.28A+2×0.02A＝0.32A，

由欧姆定律得：

Rx＝＝＝5Ω；

若电压表示数为1.2V，即电压表示数变小，根据U＝IR，则电路中和电流也应变小，因电压表和电流表偏转角度相同，即电流表指针也向左偏转了两格，则电流为：

Ix=0.28A﹣2×0.02A＝0.24A，

由欧姆定律得：

Rx＝＝＝5Ω。