Question

8．小華用如圖所示的電路探究電流與電阻的關系，已知電源電壓6伏，滑動變阻器R₂的最大阻值是20歐，電阻R₁為10歐，將滑動變阻器移到某一位置時，電壓表示數(shù)是4伏，讀出電流，緊接著想更換電阻再做兩次實驗，可供選擇的有15Ω，30Ω，45Ω，60Ω各一個，為保證實驗成功，小華應選擇的電阻是15Ω和30Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，要探究電流與電阻的關系，應控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可得出R₁阻值的表達式，然后結合滑動變阻器的最大阻值得出定值電阻的最大阻值，然后根據(jù)選項得出答案．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
要探究電流與電阻的關系，應控制電阻兩端的電壓不變，即U₁=4V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：U₂=U-U₁=6V-4V=2V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$，
解得：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$R₂=$\frac{4V}{2V}$×R₂=2R₂，
當R₂=20Ω時，R₁的阻值最大，則R₁=2R₂=2×20Ω=40Ω，
即定值電阻的阻值不能大于40Ω，為保證實驗成功，小華應選擇的電阻是15Ω和30Ω．
故答案為：15；30．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應用，知道“探究電流與電阻關系”時應保持電阻兩端的電壓不變是關鍵．