Question

10．小红利用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”．其中电源电压为6节新干电池串联，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω．
（1）正确连接电路后闭合开关S，移动滑片P．当电压表的示数为3V时，记下电流表的示数．
（2）用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入a、b两点间，闭合开关S，移动滑片P，使电压表的示数为3V时，记录电流表的示数．
（3）用20Ω电阻替换10Ω的电阻接入a、b两点间，继续实验，发现无论怎样移动滑片P，电压表示数始终大于3V，由此判断小明使用的滑动变阻器最大阻值可能为20Ω（选填“10Ω”、“20Ω”、或“50Ω”）．
（4）现在手边没有其它器材，小明想利用前两次的实验数据继续完成实验，可以采取的措施是减小电源电压．

Answer 1

分析 （2）探究电流与电阻关系实验，应控制电阻两端电压不变．
（3）应用串联电路特点与欧姆定律分析答题．
（4）探究电流与电阻的关系应控制电阻两端电压不变，根据实验原理应用串联电路特点分析答题．

解答 解：（2）探究电流与电阻的关系实验，应控制电阻两端电压保持不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入a、b两点间，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为3V时，记录电流表的示数．
（3）电源电压为1.5V×6=9V，定值电阻两端电压为3V，则滑动变阻器分压为9V-3V=6V，滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍，由串联电路特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值是定值电阻阻值的2倍，定值电阻阻值为10Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值应为20Ω，定值电阻阻值为20Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值应该为40Ω，由于接入20Ω的电阻时，无论怎样移动滑片，电压表示数始终大于3V，说明滑动变阻器分压小于6V，滑动变阻器阻值小于40Ω，由此判断小明使用的滑动变阻器最大阻值可能为20Ω．
（4）利用前两次的实验数据继续完成实验，可以减小电源电压从而减小滑动变阻器分压，使滑动变阻器接入电路的最大阻值变小，从而完成实验．
故答案为：（2）3；（3）20Ω；（4）减小电源电压．

点评 本题考查了电阻阻值的计算、实验操作等问题，实验应用了控制变量法，应用控制变量法、串联电路特点即可解题；熟练灵活应用控制变量法是正确解题的关键．