Question

18．小華用如圖1所示的電路探究電流與電阻的關系，已知電源電壓為6V，滑動變阻器R₂的最大電阻為20Ω，電阻R₁為10Ω，實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，讀出電阻R₁兩端電壓為4V，電流表此時的示數如圖2所示，可以讀出它為0.3A．緊接著小華想要更換與電壓表并聯的電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一個，為了保證試驗成功，小華應該選擇的電阻是15Ω和35Ω．

Answer 1

分析 （1）根據電流表的量程和分度值讀出讀出電流表的示數；
（2）探究電流與電阻的關系時，應控制電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路的電壓特點求出R₂兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出R₁與R₂的阻值之比，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，定值電阻的阻值最大，據此確定定值電阻的最大阻值，然后得出答案．

解答 解：（1）圖2中，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A；
（2）為了保證實驗成功，要保證更換電阻后電壓表的示數仍為4V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且電源電壓為6V，
所以，滑動變阻器兩端的電壓只能是2V，
即：U₁：U₂=4V：2V=2：1，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：
R₁：R₂=U₁：U₂=2：1，
因滑動變阻器R₂的最大電阻為20Ω，
所以，R₁≤40Ω，
只能選15Ω或35Ω．
故答案為：0.3；15；35．

點評 本實驗研究的是電流與電阻的關系，實驗時改變電阻的大小，但要控制電阻兩端的電壓不變，這樣才能得出準確的結論；利用好控制變法（更換電阻后，要保持電阻兩端的電壓不變）是本題的關鍵．