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.
试题答案
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.
试题解析
(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.
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