Question

【题目】甲、乙两小组同学用如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15Ω，电阻箱阻值如图乙所示，此时电压表的示数为3.5V，则该小组电源的电压为_______V。

（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图像（如图丙所示）。由图像可知，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

【答案】 5 3 20

【解析】（1）由图知道，电阻箱的示数是：0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=35Ω；根据欧姆定律知道，电路中的电流是：I=U电阻箱/R电阻箱=3.5V/35Ω=0.1A，又因为定值电阻与电阻箱串联，所以定值电阻两端的电压是：U定=IR定=0.1A×15Ω=1.5V，故电源电压是：U=U定 +U电阻箱 =1.5V+3.5V=5V；

（2）由图象知道，当电阻箱的阻值为20Ω时，对应的电压为3V，此时电路中的电流为I′=3V/20Ω=0.15A，则定值电阻两端的电压是：U定′=0.15A×R定′，电源电压是：U=0.15A×R定′+3V，

由图象知道，当电阻箱的阻值为40Ω时，对应的电压为4V，此时电路中的电流为I″=4V/40Ω=0.1A，则定值电阻两端的电压是U定″=0.1A×R定′，电源电压是：U=0.1A×R定′+4V，根据以上分析解得选用定值电阻的阻值是：R定′=20Ω。