Question

9．小琴在“探究電壓一定時，電流與電阻關(guān)系”的實驗中，可供使用的實驗器材有：電源（電壓恒為6V）、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個、阻值不同的定值電阻四個（5?、10?、l5?、20?），導(dǎo)線若干．

（1）圖1是小琴連接的實物電路，開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器滑片移至d處（選填“c”或“d”）．
（2）實驗時，小琴先把阻值為5?的電阻接入a、b間，閉合開關(guān)，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.4V，記下相應(yīng)的電流值；
（3）將5?的電阻換成l0?的電阻接入a、b間，閉合開關(guān)后，滑片P應(yīng)向右（選填“左”或“右”）端移動，直至電壓表示數(shù)為2.4V，記下相應(yīng)的電流值：
（4）再將10?的電阻換成15?的電阻接入a、b間，重復(fù)步驟（3）；
（5）小琴在換用20?電阻做實驗時，發(fā)現(xiàn)電阻已經(jīng)損壞，她靈機(jī)一動，利用現(xiàn)有的幾個電阻解決了這個問題．請你寫出小琴的做法：將5Ω和15Ω的電阻串聯(lián)．
（6）實驗完成后，得到實驗數(shù)據(jù)，如表所示：

實驗序號	電壓U/V	電阻R/Ω	電流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

分析數(shù)據(jù)可得：電壓一一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（7）用此電路也可以測量某未知電阻R_x的阻值，小琴同學(xué)按照圖2所示的電路圖連接電路，進(jìn)行實驗．實驗中滑動變阻器的作用是保護(hù)電路、可以進(jìn)行多次測量．．小琴從參考書上看到，電壓表內(nèi)阻雖然較大，在實際電路中也有一定電流通過．其測量值與真實值得關(guān)系是R_X測＜R_x真（選填：“＜”、“=”或“＞”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)連接實物電路的正確方法進(jìn)行分析，即閉合開關(guān)前，使滑動變阻器接入電路的阻值最大；
（3）研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系，由控制變量法的思路可知，需要保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，當(dāng)電路中的電阻由5Ω換成10Ω時，阻值變大，分擔(dān)電壓變大，為了保證電阻兩端電壓保持不變，需要眼睛注視電壓表，向右調(diào)節(jié)滑片，使其電阻增大，分擔(dān)電壓變大，從而使電阻兩端電壓減小，直到減小到2.4V；
（5）串聯(lián)總電阻等于各電阻阻值之和；
（6）電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（7）電路中滑動變阻器的作用：閉合開關(guān)前滑片處于最大阻值處，保護(hù)電路；移動滑片，改變連入電路電阻，改變被測電阻的電壓和電流，完成多次測量．根據(jù)通過未知電阻R₁的電流變化，利用歐姆定律分析．

解答 解：（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，使滑動變阻器接入電路的阻值最大，即滑到d端；
（3）研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系，需要保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，當(dāng)電路中的電阻由5Ω換成10Ω時，阻值變大，分擔(dān)電壓變大，為了保證電阻兩端電壓保持不變，需要眼睛注視電壓表，向右調(diào)節(jié)滑片，使其電阻增大，分擔(dān)電壓變大，從而使電阻兩端電壓減小，直到減小到2.4V；
（5）根據(jù)串聯(lián)電阻的特點，可將一個將5Ω和15Ω的電阻串聯(lián)，其總電阻為20Ω；
（6）①分析實驗數(shù)據(jù)可知，電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（7）閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，對電路起保護(hù)作用．
定值電阻的阻值不變，不同電壓下，阻值不變，為了減小誤差，需要移動滑片，多次測量求平均值．
若用此電路去測量某未知電阻R₁的阻值，由于電壓表分流作用，電流測量值大于真實值，由歐姆定律可知，電阻測量值小于真實值．
故答案為：（1）d；（3）右；（5）將5Ω和15Ω的電阻串聯(lián)；（6）導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（7）保護(hù)電路、可以進(jìn)行多次測量；＜．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對滑動變阻器的使用、串聯(lián)電路的分壓特點的理解和掌握，同時考查了學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分總結(jié)規(guī)律的能力，對學(xué)生的要求較高，難度較大．