Question

【題目】甲、乙兩小組同學用如圖甲所示的電路進行了一些實驗探究。

（1）甲小組選取的定值電阻為15Ω，電阻箱阻值如圖乙所示，此時電壓表的示數為3.5V，則該小組電源的電壓為_______V。

（2）乙小組選用其它規格的電源和定值電阻進行實驗，他們通過調節電阻箱，得到幾組電阻箱的阻值和對應的電壓值，并作出U-R圖像（如圖丙所示）。由圖像可知，電阻箱阻值為20Ω時，電壓表的示數為_______V，該組所選用定值電阻的阻值為 _______Ω。

Answer 1

【答案】 5 3 20

【解析】（1）由圖知道，電阻箱的示數是：0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=35Ω；根據歐姆定律知道，電路中的電流是：I=U電阻箱/R電阻箱=3.5V/35Ω=0.1A，又因為定值電阻與電阻箱串聯，所以定值電阻兩端的電壓是：U定=IR定=0.1A×15Ω=1.5V，故電源電壓是：U=U定 +U電阻箱 =1.5V+3.5V=5V；

（2）由圖象知道，當電阻箱的阻值為20Ω時，對應的電壓為3V，此時電路中的電流為I′=3V/20Ω=0.15A，則定值電阻兩端的電壓是：U定′=0.15A×R定′，電源電壓是：U=0.15A×R定′+3V，

由圖象知道，當電阻箱的阻值為40Ω時，對應的電壓為4V，此時電路中的電流為I″=4V/40Ω=0.1A，則定值電阻兩端的電壓是U定″=0.1A×R定′，電源電壓是：U=0.1A×R定′+4V，根據以上分析解得選用定值電阻的阻值是：R定′=20Ω。