Question

10．小紅利用如圖所示的電路“探究電流與電阻的關系”．其中電源電壓為6節新干電池串聯，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω．
（1）正確連接電路后閉合開關S，移動滑片P．當電壓表的示數為3V時，記下電流表的示數．
（2）用10Ω的電阻替換5Ω的電阻接入a、b兩點間，閉合開關S，移動滑片P，使電壓表的示數為3V時，記錄電流表的示數．
（3）用20Ω電阻替換10Ω的電阻接入a、b兩點間，繼續實驗，發現無論怎樣移動滑片P，電壓表示數始終大于3V，由此判斷小明使用的滑動變阻器最大阻值可能為20Ω（選填“10Ω”、“20Ω”、或“50Ω”）．
（4）現在手邊沒有其它器材，小明想利用前兩次的實驗數據繼續完成實驗，可以采取的措施是減小電源電壓．

Answer 1

分析 （2）探究電流與電阻關系實驗，應控制電阻兩端電壓不變．
（3）應用串聯電路特點與歐姆定律分析答題．
（4）探究電流與電阻的關系應控制電阻兩端電壓不變，根據實驗原理應用串聯電路特點分析答題．

解答 解：（2）探究電流與電阻的關系實驗，應控制電阻兩端電壓保持不變，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻接入a、b兩點間，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為3V時，記錄電流表的示數．
（3）電源電壓為1.5V×6=9V，定值電阻兩端電壓為3V，則滑動變阻器分壓為9V-3V=6V，滑動變阻器兩端電壓是定值電阻兩端電壓的2倍，由串聯電路特點可知，滑動變阻器接入電路的阻值是定值電阻阻值的2倍，定值電阻阻值為10Ω時，滑動變阻器接入電路的阻值應為20Ω，定值電阻阻值為20Ω時，滑動變阻器接入電路的阻值應該為40Ω，由于接入20Ω的電阻時，無論怎樣移動滑片，電壓表示數始終大于3V，說明滑動變阻器分壓小于6V，滑動變阻器阻值小于40Ω，由此判斷小明使用的滑動變阻器最大阻值可能為20Ω．
（4）利用前兩次的實驗數據繼續完成實驗，可以減小電源電壓從而減小滑動變阻器分壓，使滑動變阻器接入電路的最大阻值變小，從而完成實驗．
故答案為：（2）3；（3）20Ω；（4）減小電源電壓．

點評 本題考查了電阻阻值的計算、實驗操作等問題，實驗應用了控制變量法，應用控制變量法、串聯電路特點即可解題；熟練靈活應用控制變量法是正確解題的關鍵．