(2011?楊浦區(qū)一模)小華同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗,實驗器材齊全且完好,電源電壓保持不變.
①小華正確串聯(lián)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(lián)在電路中.閉合電鍵后,兩電表的示數(shù)如圖所示.接著移動變阻器的滑片到另一端時,觀察到電流表的示數(shù)逐漸增大到0.58安,而電壓表的示數(shù)始終保持不變,則他在連接電路時存在的問題是
電壓表并聯(lián)在電源兩端
電壓表并聯(lián)在電源兩端


②經(jīng)過思考,小華重新實驗,他正確連接電路,操作步驟正確,閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)兩電表指針所指的刻度仍與圖所示一致.
則小華同學在實驗中使用的滑動變阻器的最大電阻為
50
50
歐.
③繼續(xù)移動變阻器的滑片,當滑片位于中點位置時,電流表的示數(shù)為0.2安.則此時測得Rx的阻值為
12.5
12.5
歐.
滑動變阻器在該實驗中可以起到保護電路的作用,而且還可以起到
改變待測電阻兩端的電壓,多次測量,取平均值,減小誤差
改變待測電阻兩端的電壓,多次測量,取平均值,減小誤差
作用.
分析:(1)閉合開關,電壓表與電流表都有示數(shù),且示數(shù)正常,說明電路即不存在斷路也不存在短路;移動滑動變阻器滑片,電流表示數(shù)變化,說明滑動變阻器連接正確,而電壓表示數(shù)不變,說明電壓表測電源電壓,電壓表并聯(lián)在電源兩端;
(2)根據(jù)題意確定電壓表與電流表的量程、最小分度值,讀出電壓表與電流表的示數(shù),然后由歐姆定律列方程,最后解方程求出滑動變阻器阻值;
(3)根據(jù)題意求出滑動變阻器接入電路的阻值;由歐姆定律求出滑動變阻器兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路特點求出待測電阻兩端電壓,然后由歐姆定律求出待測電阻阻值;滑動變阻器在電路中可以保護電路,還可以改變待測電阻兩端電壓,多次測量求平均值.
解答:解:(1)閉合電建,電壓表與電流表都有示數(shù),移動滑動變阻器滑片電流表示數(shù)發(fā)生變化,電路電流變化,如果如果電壓表連接正確,并聯(lián)在待測電阻兩端,則電壓表示數(shù)應該變化,而現(xiàn)在電路電流變化,電壓表示數(shù)不變,說明電壓表測的不是待測電阻兩端的電壓,而是測電源電壓,電壓表并聯(lián)在電源兩端;
故答案為:電壓表并聯(lián)在電源兩端.
(2)根據(jù)①觀察到電流表的示數(shù)逐漸增大到0.58安知,電流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,電流表示數(shù)I=0.12A,
由①②,電壓表接在電源兩端與接在待測電阻兩端時,兩電表指針所指的刻度仍與圖所示一,知電壓表量程先是15V,電壓表示數(shù)U=7.5V,后來電壓表量程是3V,示數(shù)U′=1.5V;由歐姆定律得:待測電阻阻值R=
U′
I
=
1.5V
0.12A
=12.5Ω;
電壓表接在電源兩端,閉合開關時U=I(R+R),即7.5V=0.12A×(12.5Ω+R),解得:R=50Ω;
故答案為:50.
(3)當滑片位于中點位置時,滑動變阻器接入電路的電阻R′=
R
2
=
50Ω
2
=25Ω,此時電路電流I′=0.2A,滑動變阻器兩端電壓U=I′R′=0.2A×25Ω=5V,滑動變阻器兩端的電壓URx=U-UR=7.5V-5V=2.5V,則待測電阻的阻值Rx=
URX
I′
=
2.5V
0.2A
=12.5Ω;滑動變阻器在該實驗中可以起到保護電路的作用,而且還可以起到:改變待測電阻兩端的電壓,多次測量,取平均值,減小誤差作用.
故答案為:12.5; 改變待測電阻兩端的電壓,多次測量,取平均值,減小誤差.
點評:本題考查了電路分析、求滑動變阻器阻值、求待測電阻阻值,根據(jù)題意判斷電壓表與電流表的量程,是本題解題的關鍵與難點,熟練掌握歐姆定律、串聯(lián)電路特點、電表讀數(shù)方法是正確解題的前提.
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