解:(1)電源電壓不變,移動滑片,減小滑動變阻器接入電路的阻值,滑動變阻器兩端電壓變小,待測電阻兩端電壓變大,由歐姆定律可知,電路電流增大,由題意知,“在移動變阻器滑片的過程中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范圍為0.12~0.26安,電壓表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍為2.4~0伏”因此電壓表與滑動變阻器并聯(lián),測滑動變阻器兩端電壓;
由題意知,電路最小電流I
1=0.12A,此時滑動變阻器電壓最大,電壓表示數(shù)最大,即U
V=U
滑=2.4V,
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路為R的簡單電路,電路中的電流I
3=0.26A,
∵電源的電壓不變,
∴根據(jù)串聯(lián)電路的特點可得:0.12A×R+2.4V=0.26A×R,
解得:R′≈17Ω,
U′=0.26A×17Ω=4.42V,
∵電源的電壓為1.5伏的整數(shù)倍,
∴電源的電壓U=4.5V;
(1)當(dāng)I
1=0.12A,U
V=U
滑=2.4V時,
R兩端的電壓U
R=U-U
滑=4.5V-2.4V=2.1V,
R
1=
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=
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=17.5Ω;
當(dāng)I
3=0.26A,U
V=U
滑=0時,
R
3=
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=
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≈17.3Ω;
(2)由題意知,電壓表最大示數(shù)是2.4V,因此電壓表量程為0~3V,分度值是0.1V,電壓表示數(shù)U
2=2.8V,
電路中的最大電流為0.26A,因此電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為I
2=0.16A,則
R
2=
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=
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=17.5Ω;
電阻R
x平均值:
R
x=
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≈17.4Ω,故表格如下:
物理量 實驗序號 | 電壓Ux (伏) | 電流Ix (安) | 電阻Rx (歐) | 電阻Rx平均值 (歐) |
1 | 2.1 | 0.12 | 17.5 | 17.4 |
2 | 2.8 | 0.16 | 17.5 |
3 | 4.5 | 0.26 | 17.3 |
分析:(1)根據(jù)滑片的移動確定接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律確定電路中電流的變化和定值電阻兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點確定滑動變阻器兩端的電壓變化,從而確定電表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系和電壓表測量的電路元件;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等和總電壓等于各分電壓之和得出電源的表達(dá)式,利用電源的電壓不變建立等式即可求出電源電壓的大約值,利用電源的電壓是1.5V的整數(shù)倍確定電源的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電路電流為0.12A和0.26A時定值電阻的阻值;
(3)根據(jù)電壓表和電流表的最大示數(shù)確定量程,根據(jù)分度值讀出示數(shù),利用歐姆定律求出定值電阻的阻值,然后求出定值電阻的平均值.
點評:解決本題的關(guān)鍵:一是確定電壓表測量的電路的元件,二是電流表和電壓表對應(yīng)的示數(shù)關(guān)系,三是利用電表示數(shù)的最大值確定電表的量程,四是根據(jù)電壓為1.5伏的整數(shù)倍確定電源的電壓,五是串聯(lián)電路特點和歐姆定律的靈活應(yīng)用.