Question

5．蘭蘭在“探究電壓一定時，電流與電阻關系”的實驗中，可供使用的實驗器材有：電源（電壓恒為3V）、電流表、滑動變阻器、開關各一個、阻值不同的定值電阻四個（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），導線若干．
（1）如下圖所示是蘭蘭連接的實物電路，請用筆畫線代替導線將圖中的電路連接完整．
（2）開關閉合前，應將滑動變阻器滑片移至c處（選填“c”或“d”）．
（3）實驗時，蘭蘭先把阻值為5Ω的電阻接入a、b間，閉合開關，移動滑片P，使電壓表的示數為1.5V，記下相應的電流值；
（4）斷開開關S，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻接入a、b間，馬上閉合開關后，電壓表示數
將變大（填“變大”或“變小”），此時應將滑片P從原位置向左（選填“左”或“右”）端移動，直至1.5V，記下相應的電流值；
（5）再將10Ω的電阻換成15Ω的電阻接入a、b間，重復步驟（4）；
（6）蘭蘭在換用20Ω電阻做實驗時，發(fā)現(xiàn)電阻已經損壞，她靈機一動，利用現(xiàn)有的幾個電阻解決了這個問題．請你寫出蘭蘭的做法：把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間．
（7）實驗完成后，得到實驗數據，如下表所示：

實驗序號	電壓U/V	電阻R/Ω	電流I/A
1	1.5	5	0.3
2	1.5	10	0.15
3	1.5	15	0.1
4	1.5	20	0.08

分析數據可得到結論：電壓一定時，電流與電阻成反比．
（8）實驗時蘭蘭所用的滑動變阻器最大阻值不能小于20Ω．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與電阻并聯(lián)；
（2）閉合開關前，滑片要置于阻值最大處．
（4）探究電流與電阻的關系時，要保持電阻兩端電壓一定．根據實驗電路應用串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理分析答題；
（6）根據串聯(lián)電阻特點分析答題．
（7）分析表中實驗數據得出結論；
（8）應用串聯(lián)電路電壓的特點與分壓原理，當定值定值阻值為20Ω時最大時，求變阻器連入電路的電阻．

解答 解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示：

（2）為保護電路安全，開關閉合前，滑片要置于阻值最大處，應將滑動變阻器滑片移至c處．
（4）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，根據分壓原理，定值電阻兩端分壓變大，大于1.5V，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應使滑動變阻器分的電壓增大，由分壓原理，應向左移動滑片使滑動變阻器接入電路的阻值增大，直到電壓表示數為1.5V，記下相應的電流值．
（6）20Ω電阻損壞，根據串聯(lián)電阻的特點，可以把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間進行實驗．
（7）由表中實驗數據可知，在電壓一定時，電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，即電流與電阻成反比．
（8）根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得電壓為3V-1.5V=1.5V，變阻器的電壓與電壓表示數相同均為1.5V，根據分壓原理，變阻器連入電路中的電阻與定值電阻大小相等，
當定值定值阻值為20Ω時最大時，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大為20Ω，則實驗所用的滑動變阻其最大阻值不能小于20Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）c；
（3）變大；左；1.5；
（6）把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間；
（7）電流與電阻成反比；
（8）20．

點評 本題考查了電路的連接、實驗注意事項、實驗器材選擇、實驗操作過程、控制變量法的運用、實驗數據分析等問題，綜合性較強．