Question

18．小琴在“探究電壓一定時，電流與電阻關(guān)系”的實臉中，可供使用的實驗器材有：電源（電壓恒為6V）、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個、阻值不同的定值電阻四個（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），導線若干．
（1）如圖所示是小琴連接的實物電路，開關(guān)閉合前，應將滑動變阻器滑片移至d處（選填“c”或“d”）．
（2）實驗時，小琴先把阻值為5Ω的電阻接入a、b間，閉合開關(guān)，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.4V，記下相應的電流值；
（3）將5Ω的電阻換成10Ω的電阻接入a、b間，閉合開關(guān)后，滑片P應向右（選填“左”或“右”）端移動，直至電壓表示數(shù)為2.4V，記下相應的電流值；
（4）再將10Ω的電阻換成15Ω的電阻接人a、b間，重復步驟（3）；
（5）小琴在換用20Ω電阻做實驗時，發(fā)現(xiàn)電阻已經(jīng)損壞，她靈機一動，利用現(xiàn)有的幾個電阻解決了這個問題．請你寫出小琴的做法：把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間．
（6）實驗完成后，得到實驗數(shù)據(jù)，如表所示：

實驗序號	電壓U/V	電阻R/	電流I/A
1	2.4	5	0.48
2	2.4	10	0.24
3	2.4	15	0.16
4	2.4	20	0.12

分析數(shù)據(jù)可得：
①電壓一定時，通過異體的電流與導體的電阻成反比．
②實驗時小琴所用的滑動變阻其最大阻值不能小于30Ω．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)前，滑片要置于阻值最大處．
（3）根據(jù)實驗電路應用串聯(lián)電路特點分析答題；探究電流與電阻的關(guān)系時，要保持電阻兩端電壓一定．
（5）根據(jù)串聯(lián)電路特點分析答題．
（6）分析表中實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論；應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）為保護電路安全，開關(guān)閉合前，應將滑動變阻器滑片移至d處．
（3）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，定值電阻兩端分壓變大，大于2.4V，滑動變阻器分壓減小，為保持電阻兩端電壓不變，應向右移動滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值增大，減小定值電阻分析，直到電壓表示數(shù)為2.4V為止．
（5）20Ω電阻損壞，可以把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間進行實驗．
（6）①由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在電壓一定時，電流與電阻的乘積是定值，即電流與電阻成反比．
②由表中實驗數(shù)據(jù)可知，當定值定值阻值為20Ω時，電路電流為0.12A，此時滑動變阻器接入電路的阻值：
R_滑=$\frac{U-{U}_{R}}{I}$=$\frac{6V-2.4V}{0.12A}$=30Ω，則實驗所用的滑動變阻其最大阻值不能小于30Ω．
故答案為：（1）d；（3）右；2.4；（5）把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間；（6）反比；30．

點評 本題考查了實驗注意事項、實驗器材選擇、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)分析等問題；探究電流與電阻關(guān)系實驗時，要控制電阻兩端電壓保持不變，為得出普遍結(jié)論，應進行多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)．