题目内容

5．兰兰在“探究电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．
（1）如下图所示是兰兰连接的实物电路，请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整．
（2）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移至c处（选填“c”或“d”）．
（3）实验时，兰兰先把阻值为5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，记下相应的电流值；
（4）断开开关S，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入a、b间，马上闭合开关后，电压表示数
将变大（填“变大”或“变小”），此时应将滑片P从原位置向左（选填“左”或“右”）端移动，直至1.5V，记下相应的电流值；
（5）再将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接入a、b间，重复步骤（4）；
（6）兰兰在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题．请你写出兰兰的做法：把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间．
（7）实验完成后，得到实验数据，如下表所示：
实验序号电压U/V电阻R/Ω电流I/A
11.550.3
21.5100.15
31.5150.1
41.5200.08
分析数据可得到结论：电压一定时，电流与电阻成反比．
（8）实验时兰兰所用的滑动变阻器最大阻值不能小于20Ω．

分析 （1）将电压表与电阻并联；
（2）闭合开关前，滑片要置于阻值最大处．
（4）探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端电压一定．根据实验电路应用串联电路电压规律和分压原理分析答题；
（6）根据串联电阻特点分析答题．
（7）分析表中实验数据得出结论；
（8）应用串联电路电压的特点与分压原理，当定值定值阻值为20Ω时最大时，求变阻器连入电路的电阻．

解答 解：（1）电压表与电阻并联，如下所示：

（2）为保护电路安全，开关闭合前，滑片要置于阻值最大处，应将滑动变阻器滑片移至c处．
（4）将5Ω电阻换成10Ω电阻后，根据分压原理，定值电阻两端分压变大，大于1.5V，根据串联电路电压的规律，应使滑动变阻器分的电压增大，由分压原理，应向左移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值增大，直到电压表示数为1.5V，记下相应的电流值．
（6）20Ω电阻损坏，根据串联电阻的特点，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验．
（7）由表中实验数据可知，在电压一定时，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，即电流与电阻成反比．
（8）根据串联电路电压的规律，变阻器分得电压为3V-1.5V=1.5V，变阻器的电压与电压表示数相同均为1.5V，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻与定值电阻大小相等，
当定值定值阻值为20Ω时最大时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω，则实验所用的滑动变阻其最大阻值不能小于20Ω．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）c；
（3）变大；左；1.5；
（6）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间；
（7）电流与电阻成反比；
（8）20．

点评 本题考查了电路的连接、实验注意事项、实验器材选择、实验操作过程、控制变量法的运用、实验数据分析等问题，综合性较强．

练习册系列答案
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