实验桌上有电压为6V的电源,电压保持不变的,最大电阻为20Ω的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、l0Ω、l5Ω、20Ω、25Ω、30Ω、45Ω和60Ω的定值电阻各一个,已调零的电压表和电流表各一块,开关一个,导线若干.小华想利用这些实验器材设计实验证明:“当导体两端的电压U保持不变时,通过导体的电流I与这段导体的电阻R成反比”.小华设计了如图所示的电路,小华首先选用阻值为20Ω的定值电阻R进行实验,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移到某一位置时,读出电压表的示数U为4V,电流表的示数I为0.2A,并将U、R、I记录在实验数据表格中.接着小华仿照上述实验操作,再改变与电压表并联的定值电阻R的阻值5次,分别用滑动变阻器控制R两端的电压U不变,分别将U、R、I记录在实验数据表格中,成功完成了实验.你认为这个实验小华不能选择的两个定值电阻分别是______Ω和______Ω.

问题描述:

实验桌上有电压为6V的电源,电压保持不变的,最大电阻为20Ω的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、l0Ω、l5Ω、20Ω、25Ω、30Ω、45Ω和60Ω的定值电阻各一个,已调零的电压表和电流表各一块,开关一个,导线若干.小华想利用这些实验器材设计实验证明:“当导体两端的电压U保持不变时,通过导体的电流I与这段导体的电阻R成反比”.小华设计了如图所示的电路,小华首先选用阻值为20Ω的定值电阻R进行实验,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移到某一位置时,读出电压表的示数U为4V,电流表的示数I为0.2A,并将U、R、I记录在实验数据表格中.接着小华仿照上述实验操作,再改变与电压表并联的定值电阻R的阻值5次,分别用滑动变阻器控制R两端的电压U不变,分别将U、R、I记录在实验数据表格中,成功完成了实验.你认为这个实验小华不能选择的两个定值电阻分别是______Ω和______Ω.

为了保证实验成功,要保证更换电阻后电压表的示数仍为4V,
因为电源电压为6V,所以滑动变阻器两端的电压只能是2V,
即:U1:U2=4V:2V=2:1;
因为两电阻串联,所以R1:R2=U1:U2=2:1;
因为滑动变阻器R2的最大电阻为20Ω,所以R1<40Ω,故不能选45Ω或60Ω的电阻.
故答案为:45;60.
答案解析:在探究电流与电阻实验中,因为通过导体电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关,所以实验中更换电阻后要调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压保持不变仍为4V,据此判断选择.
考试点:欧姆定律的应用.


知识点:本实验研究的是电流与电阻的关系,实验时改变电阻的大小,但要控制电阻两端的电压不变,这样才能得出准确的结论.利用好控制变法(更换电阻后,要保持电阻两端的电压不变)是本题的关键.