Question

18．小琴在“探究电压一定时，电流与电阻关系”的实脸中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、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）如图所示是小琴连接的实物电路，开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移至d处（选填“c”或“d”）．
（2）实验时，小琴先把阻值为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2.4V，记下相应的电流值；
（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向右（选填“左”或“右”）端移动，直至电压表示数为2.4V，记下相应的电流值；
（4）再将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接人a、b间，重复步骤（3）；
（5）小琴在换用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．请你写出小琴的做法：把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间．
（6）实验完成后，得到实验数据，如表所示：

实验序号	电压U/V	电阻R/	电流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

分析数据可得：
①电压一定时，通过异体的电流与导体的电阻成反比．
②实验时小琴所用的滑动变阻其最大阻值不能小于30Ω．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前，滑片要置于阻值最大处．
（3）根据实验电路应用串联电路特点分析答题；探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端电压一定．
（5）根据串联电路特点分析答题．
（6）分析表中实验数据得出结论；应用串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）为保护电路安全，开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移至d处．
（3）将5Ω电阻换成10Ω电阻后，定值电阻两端分压变大，大于2.4V，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向右移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻分析，直到电压表示数为2.4V为止．
（5）20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验．
（6）①由表中实验数据可知，在电压一定时，电流与电阻的乘积是定值，即电流与电阻成反比．
②由表中实验数据可知，当定值定值阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R_滑=$\frac{U-{U}_{R}}{I}$=$\frac{6V-2.4V}{0.12A}$=30Ω，则实验所用的滑动变阻其最大阻值不能小于30Ω．
故答案为：（1）d；（3）右；2.4；（5）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间；（6）反比；30．

点评 本题考查了实验注意事项、实验器材选择、实验操作、实验数据分析等问题；探究电流与电阻关系实验时，要控制电阻两端电压保持不变，为得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据．