Question

7．甲、乙兩組同學(xué)用圖甲的電路進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)探究．

（1）甲組選取的定值電阻為15Ω，電阻箱阻值如圖乙所示，其接入阻值為35Ω，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3.5V，則該小組所用電源的電壓為5V；實(shí)驗(yàn)中若增大電阻箱阻值，電路中的電流將減小，電壓表示數(shù)將增大（選填變化情況）．
（2）乙組選用其它規(guī)格的電源和定值電阻，調(diào)節(jié)電阻箱，得到幾組電阻箱阻值和對(duì)應(yīng)的電壓值，并作出U-R圖象（如圖丙）．由圖象可知，電阻箱阻值為20Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，該組所選用定值電阻阻值為20Ω，電源的電壓為6V．

Answer 1

分析 （1）①用“△”所對(duì)的數(shù)字乘以下面的倍數(shù)，然后把他們相加，就得出連入電路的電阻值；
②知道兩電阻的阻值和U₁，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$，可以求U₂，從而得出電源電壓（U=U₁+U₂）；
③當(dāng)增大電阻箱連入的阻值，電路中的總電阻增大（分壓增大），電路中的電流將變��；
（2）當(dāng)電阻箱阻值為20Ω、40Ω時(shí)，由U-R圖象可找到電壓表的示數(shù)U₂′=3V，U₂″=4V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求解定值電阻阻值和電源電壓．

解答 解：
（1）①連入電路的電阻值：R₁=3×10Ω+5×1Ω=35Ω；
②由題知和①可知：R₁=15Ω，R₂=35Ω，U₂=3.5V，
由$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$得，
所以U₁=$\frac{{U}_{2}•{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{3.5V×15Ω}{35Ω}$=1.5V，
電源電壓U=U₁+U₂=3.5V+1.5V=5V；
③當(dāng)增大電阻箱連入的阻值，電路中的總電阻增大（分壓增大，電壓表的示數(shù)變大），電路中的電流將變��；
（2）當(dāng)電阻箱連入阻值R₂′=20Ω，由U-R圖象可知U₂′=3V，
$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}′}=\frac{{U}_{2}′}{{R}_{2}′}$，即：$\frac{U}{{R}_{1}+20Ω}=\frac{3V}{20Ω}$------①
當(dāng)電阻箱連入阻值R₂″=40Ω，由U-R圖象可知U₂″=4V，
$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}″}=\frac{{U}_{2}″}{{R}_{2}″}$，即$\frac{U}{{R}_{1}+40Ω}=\frac{4V}{40Ω}$------②
①②二式聯(lián)立解得：R₁=20Ω，
將R₁代入①得，電源電壓U=6V．
故答案為：（1）35；5；減小；增大；      
（2）3；20；6．

點(diǎn)評(píng) 會(huì)從U-R圖象得出有關(guān)信息（電阻箱連入某一電阻值時(shí)的電壓值），靈活運(yùn)用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和分壓關(guān)系是本題關(guān)鍵．