Question

小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”．

（1）请设计实验数据记录表，画在虚线框内．

（2）小柯将5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2伏，读出相应的电流值记录在表格中；然后更换电阻重复上述实验．当接入20欧的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是                  ．

（3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻R_X的阻值，图中R₀为定值电阻，他先将导线a端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表示数为I₁，然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I₂，则R_X的阻值为 （用I₁、I₂、R₀表示）

Answer

（1）如下表所示；（2）原因是变阻器的最大电阻太小；（3）．

【解析】

试题分析：（1）探究电流与电阻的关系，应记录电阻和对应的电流大小，为得出普遍性的规律，要多次测量，如上表所示；（2）调节滑动变速器使电压表示数为2伏，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压U滑=6V﹣2V=4V，变阻器的电阻是定值电阻电压的倍，根据分压原理，当接入20欧的电阻时，变阻器连入电路中的电阻为定值电阻的2倍，即2×20Ω=40Ω＞30Ω，故发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是变阻器的最大电阻太小；（3）他先将导线a端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表示数为I1，此时电流表测量两电阻并联的总电流；然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I2，此时电流表测通过R0的电流，根据欧姆定律I=，此时R0的电压即电源电压：U=I2R0；因定值电阻的电压始终为电源电压，由欧姆定律，通过R0的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流IX=I2﹣I1，由欧姆定律，待测电阻：RX=。

【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验；并联电路的电流规律