Question

【題目】甲、乙兩小組同學均用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25Ω，電阻箱阻值如圖乙所示，其值為_________Ω，此時電壓表的示數為3.5V，則該小組所用電源的電壓為_________ V;實驗中若增大電阻箱阻值，電路中的電流將_________，電壓表示數將_________ (變大/變小/不變).

(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).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】 35 6 變小 變大 3 20

【解析】由電路圖可知，定值電阻與電阻箱串聯，電壓表測電阻箱兩端的電壓。設定值電阻的阻值為R1，電阻箱的阻值為R2；

（1）①如圖乙所示，電阻箱阻值為R2=3×10Ω+5Ω=35Ω。

②由圖甲，R1和R2串聯，電路中的電流，

根據串聯電路的總電阻等于各分電阻之和，R總=R1+R2=25Ω+35Ω=60Ω，

此時電源電壓U=IR總=0.1A×60Ω=6V；

③實驗中若增大電阻箱阻值，電路中的電流將變小。根據串聯分壓原理，電壓表示數將變大；

（2）當電阻箱連入電阻R2’=20Ω，由圖丙可知U2’=3V，

由串聯電路各處的電流相等和歐姆定律可得：

，即…………①

當電阻箱連入電阻R2’’=40Ω，由圖丙可知U2’’=4V，

，即…………..②

由①②兩式解得：R1=20Ω。