Question

13．為了測量電阻R_x的阻值（約20Ω），小科用如圖所示的電路進行實驗．
（1）根據(jù)小科的接線情況，在閉合開關前，還必須進行的調(diào)整是滑動變阻器的滑片滑到阻值最大處．
（2）老師要求小科測量電壓表示數(shù)在7V到11V范圍內(nèi)變化時，通過被測電阻R_x的電流值．已知電源電壓為12V，實驗室有3只滑動變阻器，規(guī)格分別為“200Ω 1A”、
“20Ω 2A”、“5Ω 2A”，則小科應該選用的變阻器是“20Ω 2A”．
（3）為了記錄實驗數(shù)據(jù)，小科設計了表格，并求出被測電阻值．你認為小科處理實驗數(shù)據(jù)的方法是否合理？請簡要說明理由．

實驗次數(shù)	1	2	3	平均值	電阻R/Ω
電壓U/V	7.0	9.0	11.0	9.0	20.9
電流I/A	0.33	0.45	0.50	0.43

Answer 1

分析 （1）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片位于阻值最大處；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點，求出滑動變阻器的阻值；
（3）為了減小誤差，應求電阻的平均值．

解答 解：（1）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片位于阻值最大處，根據(jù)小科的接線情況，在閉合開關前，還必須進行的調(diào)整是滑動變阻器的滑片滑到阻值最大處；
（2）由圖可知，滑動變阻器與R_x串聯(lián)，當U_x1=7.0V時，U_滑1=U-U_x1=12V-7V=5V，
根據(jù)歐姆定律，R=$\frac{{U}_{滑1}}{{I}_{1}}$=$\frac{5V}{0.33A}$=15Ω，滑動變阻器的最大阻值是15Ω，故選“20Ω、2A”；
（3）由歐姆定律，I=$\frac{U}{R}$可得，
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{7V}{0.33A}$=21Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{9V}{0.45A}$=20Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{9.0V}{0.43A}$=20.9Ω，
R_x=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{21Ω+20Ω+20.9Ω}{3}$=20.6Ω＜20.9Ω，
故小科處理實驗數(shù)據(jù)的方法是不合理的，應該分別求出不同電壓、電流的電阻，求電阻的平均值．
故答案為：（1）滑動變阻器的滑片滑到阻值最大處；（2）“20Ω、2A”；（3）不合理的，應該分別求出不同電壓、電流的電阻，求電阻的平均值．

點評 滑動變阻器阻的正確選擇是本題的關鍵，要從通過的電流和分擔的電壓兩個方面來分析，確定該使用哪個滑阻．