Question

【題目】小柯利用如圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系，已知電源電壓為6V且保持不變，實驗所用電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω，滑動變阻器的規格為“30Ω 2A”．

（1）請設計實驗數據記錄表，畫在虛線框內．

（2）小柯將5歐的電阻接入電路，閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表示數為2伏，讀出相應的電流值記錄在表格中；然后更換電阻重復上述實驗．當接入20歐的電阻時，發現無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表示數都無法達到2伏，其原因是 ．

（3）小柯用圖乙所示的電路測未知電阻RX的阻值，圖中R0為定值電阻，他先將導線a端接到電流表“﹣”接線柱上，電流表示數為I1，然后將導線a端接到電流表“3”接線柱上，電流表示數為I2，則RX的阻值為 （用I1、I2、R0表示）

Answer 1

【答案】（1）如下表所示；（2）原因是變阻器的最大電阻太小；（3）．

【解析】

試題分析：（1）探究電流與電阻的關系，應記錄電阻和對應的電流大小，為得出普遍性的規律，要多次測量，如上表所示；（2）調節滑動變速器使電壓表示數為2伏，根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓U滑=6V﹣2V=4V，變阻器的電阻是定值電阻電壓的倍，根據分壓原理，當接入20歐的電阻時，變阻器連入電路中的電阻為定值電阻的2倍，即2×20Ω=40Ω＞30Ω，故發現無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表示數都無法達到2伏，其原因是變阻器的最大電阻太小；（3）他先將導線a端接到電流表“﹣”接線柱上，電流表示數為I1，此時電流表測量兩電阻并聯的總電流；然后將導線a端接到電流表“3”接線柱上，電流表示數為I2，此時電流表測通過R0的電流，根據歐姆定律I=，此時R0的電壓即電源電壓：U=I2R0；因定值電阻的電壓始終為電源電壓，由歐姆定律，通過R0的電流大小不變，根據并聯電路電流的規律，通過待測電阻的電流IX=I2﹣I1，由歐姆定律，待測電阻：RX=。