小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只有0-3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω2A”字样）、电键

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2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只有0-3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、电键以及导线若干．实验中，小华正确连接断路，且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如图（a）、（b）所示．
小华的实验记录

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	1.4	0.30
2	…	…
3	…	…

①通过计算说明实验所用电源的电压．
②小华移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小．然后他调整了电表的接入位置重新实验：
（a）根据图中电表的示数等信息判断，在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大，并简述理由．
（b）根据小华重新实验中所记录的一组数据（见表），计算待测电阻R_x的阻值（精确到0.1欧）．

Answer 1

①电压表、电流表均选用小量程，分度值分别为0.1V、0.02A，电压表示数为2.5V，
电流表示数I=0.16A，因电路连接正确，电压表测定值电阻的电压，U_定=2.5V，滑动变阻器连入电器中的电阻最大，R_滑=20Ω，变阻器的电压U_滑=R_滑I=20Ω×0.16A=3.2V，根据串联电路电压的特点，电源电压
U=U_定+U_滑=2.5V+3.2V=5.7V．根据电压为2伏的整数倍且保持不变，考虑到测量中的误差，
电源电压U应为6V；
②（a）电流表只能串联在电路中，改变连接的位置对其示数没有影响，可知此表一定是电压表，因原电路连接正确，电压表并联在定值电阻两端，调整了电表的接入位置重新实验，故电压表现并联在变阻器的两端了．若将变阻器接入电路中的电阻最大，由题中条件知，变阻器的电压U′_滑=U_滑=3.2V>3V，
超出电压表0-3V的量程，故闭合电键时不能将变阻器接入电路中的电阻最大；
（b）电压表改接后的读数为1.4V，定值电阻的电压U′_定=6V-1.4V=4.6V，由表中记录的一组数据，此时电流I′=0.30A，待测电阻R_x=(U-U定)/(I′)=(6.0V-1.4V)/(0.3A)=15.3Ω．
答：①所用电源的电压为6V；
②（a）故闭合电键时不能将变阻器接入电路中的电阻最大，因此时变阻器的电压超过了电压表的量程；
（b）待测电阻为15.3Ω．