Question

甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究．

（1）甲小组选取的定值电阻为25Ω，电阻箱阻值如图乙所示，其值为______Ω，此时电压表的示数为3.5V，则该小组所用电源的电压为______V；实验中若增大电阻箱阻值，电路中的电流将______，电压表示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验，他们通过调节电阻箱，得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值，并作出U-R图象（如图丙）．由图象可知，电阻箱阻值为20Ω时，电压表的示数为______V，该组所选用定值电阻的阻值为______Ω．

Answer 1

解：（1）①连入电路的电阻值：
R₂=3×10Ω+5×1Ω=35Ω；
②由题和①可知：R₁=25Ω，R₂=35Ω，U₂=3.5V，
∵I==，
∴U₁===2.5V
所以电源电压U=U₁+U₂=3.5V+2.5V=6V；
③当增大电阻箱连入的阻值，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可得电路中的电流变小，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，电阻箱①两端的电压变大即电压表的示数变大．
（2）当电阻箱连入阻值R₂′=20Ω，由U-R图象可知U₂′=3V，
I′==，即：=------①
当电阻箱连入阻值R₂″=40Ω，由U-R图象可知U₂″=4V，
I″==，即：=-----②
①②二式联立解得：
R₁=20Ω．
故答案为：
（1）35；6；变小；变大；
（2）3；20．
分析：（1）①用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加，就得出连入电路的电阻值；
②知道两电阻的阻值和U₁，根据串联电路的分压关系I==，可以求U₂，从而得出电源电压（U=U₁+U₂）；
③当增大电阻箱连入的阻值，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化；
（2）当电阻箱阻值为20Ω、40Ω时，由U-R图象可找到电压表的示数U₂′=3V，U₂″=4V，根据串联电路的电流特点I==求解．
点评：会从U-R图象得出有关信息（电阻箱连入某一电阻值时的电压值），灵活运用串联电路的电流特点和分压关系是本题关键．