Question

【題目】小閔同學(xué)在做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，選用了若干節(jié)新的干電池作為電源，標(biāo)有“20歐 1安”字樣的滑動(dòng)變阻器及其它相關(guān)器材．他先用導(dǎo)線把待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器、電流表、電源、電鍵串聯(lián)連接，再把電壓表并聯(lián)接入電路中．實(shí)驗(yàn)中，小閔根據(jù)需要改變了電表量程，但沒(méi)改變各電表接入的位置．在保持電路安全的情況下小閔移動(dòng)滑片，他記錄下了電壓表的最大示數(shù)為6伏，最小示數(shù)為2.6伏；且觀察到電壓表的示數(shù)從6伏變化到4.5伏時(shí)電流表示數(shù)的變化量為0.29安．
（1）滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有的“20歐 1安”字樣，其意義是 ．
（2）請(qǐng)判斷電壓表所接的位置，并簡(jiǎn)述理由．
（3）根據(jù)以上信息請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表填寫(xiě)完整．

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓Ux （伏）	電流Ix （安）
1
2
3

Answer 1

【答案】
（1）表示滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20Ω，變阻器允許通過(guò)的最大電流為1安
（2）為保護(hù)電路的安全，連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻應(yīng)最大，根據(jù)分壓原理，此時(shí)變阻器的電壓最大，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，待測(cè)電阻的最小，所以電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端
（3）1.5；0.3；3；0.59；4.9；1
【解析】解：（1）表示滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20Ω，變阻器允許通過(guò)的最大電流為1安；（2）因電壓表示數(shù)是變化的，所以電壓表不可能并聯(lián)在電源兩端，只能并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端或變阻器的兩端．為保護(hù)電路的安全，連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻應(yīng)最大，根據(jù)分壓原理，此時(shí)變阻器的電壓最大，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，待測(cè)電阻的最小，所以電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端；（3）①滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大時(shí)，根據(jù)分壓原理，變阻器有最大電壓為U1=6V， 根據(jù)歐姆定律，此時(shí)通過(guò)變阻器的電流I1= = =0.3A；
②當(dāng)逐漸減小變阻器連入電路中的阻值，電壓表示數(shù)減小為U2=4.5V時(shí)，電路中的電流應(yīng)增大，
根據(jù)電壓表的示數(shù)從6伏變化到4.5伏時(shí)電流表示數(shù)的變化量為0.29安，
此時(shí)的電流應(yīng)為I2=0.3A+0.29A=0.59A；
③在繼續(xù)減小變阻器連入電路中的電阻的過(guò)程中，電路中的電流逐漸增大，當(dāng)增大為I3=1A時(shí)，此時(shí)變阻器的電壓最小為U3=2.6V；
因選用了若干節(jié)新的干電池作為電源，所以每節(jié)干電池的電壓為1.5V，
因電壓表示數(shù)為6V，
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓大于6V，
所以電源的節(jié)數(shù)n＞ =4（節(jié)）…Ⅰ；
設(shè)有n節(jié)新干電池，則電源電壓為1.5V×n，
在①中，根據(jù)歐姆定律，待測(cè)電阻的電壓為1.5V×n﹣6V，
根據(jù)歐姆定律Rx1= = ，
在③中，電源電壓U=1.5V×n，
電路的總電阻R3= = ，
因Rx1＜R3 ，
即 ＜ ，解之n＜5.71（節(jié)）…Ⅱ，
由Ⅰ、Ⅱ可得，電池的節(jié)數(shù)只能為5，
當(dāng)n=5時(shí)，電源電壓為7.5V，
在①中，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，
待測(cè)電阻的電壓Ux1=7.5V﹣6V=1.5V，對(duì)應(yīng)的電流為Ix1=0.3A；
在②中，同理，待測(cè)電阻的電壓Ux2=7.5V﹣4.5V=3V，對(duì)應(yīng)的電流為Ix2=0.59A；
在③中，同理，待測(cè)電阻的電壓Ux3=7.5V﹣2.6V=4.9V，對(duì)應(yīng)的電流為Ix3=1A．
將有關(guān)數(shù)據(jù)填入表中，如下所示：

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓Ux （伏）	電流Ix （安）
1	1.5	0.3
2	3	0.59
3	4.9	1

所以答案是：（1）表示滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20Ω，變阻器允許通過(guò)的最大電流為1安；（2）為保護(hù)電路的安全，連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻應(yīng)最大，根據(jù)分壓原理，此時(shí)變阻器的電壓最大，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，待測(cè)電阻的最小，所以電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端；（3）如上表所示．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)．