Question

5．小華用如圖所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系，已知電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器R′的最大電阻為20Ω，電阻R為10Ω，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將滑動(dòng)變阻器滑片移到某一位置時(shí)，讀出電阻R兩端的電壓為4V，并讀出了電流表此時(shí)的示數(shù)．緊接著小華想更換與電壓表并聯(lián)的電阻再做兩次實(shí)驗(yàn)，可供選擇的電阻有15Ω、30Ω、45Ω、60Ω各一個(gè)，為了保證實(shí)驗(yàn)成功，小華應(yīng)選擇的電阻是15Ω和30Ω．

Answer 1

分析 在探究電流與電阻實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)導(dǎo)體電流的大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個(gè)因素有關(guān)，所以實(shí)驗(yàn)中更換電阻后要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電阻兩端的電壓保持不變?nèi)詾?V，據(jù)此判斷選擇．

解答 解：為了保證實(shí)驗(yàn)成功，要保證更換電阻后電壓表的示數(shù)仍為4V，
由題電源電壓為6V，
所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓只能是2V，
即：$\frac{{U}_{R}}{{U}_{R′}}$=$\frac{4V}{2V}$=$\frac{2}{1}$，
兩電阻串聯(lián)，
所以$\frac{R}{R′}$=$\frac{{U}_{R}}{{U}_{R′}}$=$\frac{2}{1}$，
因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器R′的最大電阻為20Ω，
所以R＜40Ω，
只能選15Ω或30Ω．
故答案為：15；30．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)研究的是電流與電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變電阻的大小，但要控制電阻兩端的電壓不變，這樣才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論．利用好控制變量法（更換電阻后，要保持電阻兩端的電壓不變）是本題的關(guān)鍵．