14. 物理实践小组为玻璃厂设计了一款用于测试玻璃能承受最大压力的电路.测试时,取一块玻璃样品,平放在如图甲所示电路中的压力传感器$R_{N}$上,闭合开关,在某一高度静止释放重物,撞击玻璃,玻璃完好如初,在此过程中记录电压表的示数随时间变化的图像如图乙所示(不考虑$t_{0}$时刻之后的情况).已知电源电压$U= 18V$,压力传感器的阻值$R_{N}$随压力F变化的关系如图丙所示.

(1) 当玻璃承受的压力增大时,电路中的电流变.
(2) 当压力为0时,压力传感器的阻值为Ω;定值电阻$R_{0}$的阻值为Ω.
(3) 此次撞击过程中,电流表的最大示数为A;重物对玻璃样品的最大压力为N.

(1)大；(2)160；20；(3)0.6；800

(1)由丙图知，压力增大时，$R_{N}$减小，串联总电阻减小，电源电压不变，根据$I=\frac{U}{R}$，电流变大。
(2)压力为0时，由丙图得$R_{N}=160\Omega$；此时电压表示数（$R_{0}$电压）$U_{0}=2V$（乙图初始值），$R_{N}$电压$U_{N}=18V - 2V=16V$，电流$I=\frac{U_{N}}{R_{N}}=\frac{16V}{160\Omega}=0.1A$，则$R_{0}=\frac{U_{0}}{I}=\frac{2V}{0.1A}=20\Omega$。
(3)电流最大时，$U_{0}$最大（乙图中$U_{0}=12V$），最大电流$I_{max}=\frac{U_{0max}}{R_{0}}=\frac{12V}{20\Omega}=0.6A$；此时$R_{N}$两端电压$U_{N}=18V - 12V=6V$，$R_{N}=\frac{U_{N}}{I_{max}}=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega$，由丙图知$R_{N}=10\Omega$对应$F=800N$。

15. 用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系.保持电源电压和电阻箱$R_{1}$的阻值不变,移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片P,测得电流、电压如表一所示;然后将滑片移到适当位置保持不变,仅改变电阻箱$R_{1}$的阻值,测得相应的电流值,如表二所示.



(1) 根据表一中的数据,可以得出结论是______,电阻箱$R_{1}$的阻值为______Ω.
(2) 分析表二中的数据,指出实验操作中存在的问题是______,判断的理由是______.
(3) 利用表二中的数据可知电源电压为______V.

(1) 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；5
(2) 没有保持电阻箱R₁两端的电压不变；改变R₁的阻值时，其两端的电压发生了变化（或计算得R₁两端电压不相等）
(3) 3

(1) 表一保持R₁阻值不变，分析数据可知，U₁与I的比值为定值（1.0V/0.20A=5Ω、1.5V/0.30A=5Ω、2.0V/0.40A=5Ω），故结论为：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；R₁阻值为5Ω。
(2) 研究电流与电阻关系需控制R₁两端电压不变。表二中R₁变化时，计算U₁=I·R₁：3.0Ω×0.50A=1.5V、6.0Ω×0.33A≈1.98V、9.0Ω×0.25A=2.25V，U₁不相等，故问题为未保持R₁两端电压不变；理由是R₁变化时，其两端电压未控制相同。
(3) 表二滑片位置不变，R₂阻值不变。设电源电压为U，R₂=R。由第一组：U=0.50A×(3.0Ω+R)；第三组：U=0.25A×(9.0Ω+R)。联立解得U=3V。