Question

【題目】小張同學在做“測量小燈泡電阻”的實驗中，所用器材如下：兩節新干電池，標有2.5V相同規格的小燈泡若干，兩個滑動變阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”，開關、導線若干。

(1)請你根據如圖甲，用筆畫線代替導線，將如圖乙中的電路連接完整__________。(要求：滑動變阻器滑片向左移動時于燈泡變亮，且導線不交叉)

(2)閉合開關S，移動滑片P，小張發現小燈泡始終不亮，電流表指針幾乎末偏轉，電壓表有示數，則故障原因可能是____________。

A.小燈泡短路 B.滑動變阻器短路

C.小燈泡斷路 D.滑動變阻器斷路

(3)排除故障后，移動滑片P，依次測得6組數據，如表一所示。其中第6次實驗時電流表表盤如圖丙，此時電路中的電流為____A；由表一中的數據可知，小張選用的滑動變器應是____________。(選填“R1”或“R2”)。

(4)小張將這6組數據算得的電阻值取平均值作為小燈泡的電阻，這種數據處理方式是____________(選填“合理”或“不合理”)的。

(5)小張繼續用圖乙所示裝置來探究“電流與電阻的關系”。他分別把阻值準確的5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入原小燈泡的位置，通過實驗，記錄電流表示數如表二所示。他發現通過導體的電流跟電阻不成反比，其原因可能是________________________。

Answer 1

【答案】 C 0.30 R2 不合理 沒有保持電阻兩端的電壓不變

【解析】（1）測量小燈泡電阻的實驗中，滑動變阻器應按“一上一下”的原則串聯接入電路中，又因為P向左移動時燈泡變亮，說明此時電路中電流變大，變阻器連入阻值變小，故應將其左下接線柱接入電路中；電壓表需要并聯在燈泡兩端，因為燈泡標有2.5V，所以電壓表選用小量程，電路連接如圖：

（2）閉合開關，電流表指針幾乎沒有偏轉，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，所以是與電壓表并聯的燈泡斷路了，故選C；

（3）由圖丙知道電流表量程是0～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數為0.3A；由于電源由兩節干電池串聯組成，所以電源電壓為3V，第1次實驗時燈泡兩端的電壓為0.5V，所以，滑動變阻器兩端的電壓是：U'=3V-0.5V=2.5V，此時變阻器連入電路中的電阻是：R滑 =U′/I1=2.5V/0.16A≈15.6Ω＞10Ω，所以小張選用的滑動變阻器應是R2；

（4）因為燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，所以燈泡電阻不是一個定值，取平均值沒有意義，是不合理的；

（5）實驗時，分別把5Ω、10Ω、15Ω電阻接入原燈泡位置，通過實驗，記錄電流表示數如表二所示；由表二數據知道，每次實驗中通過導體的電流與電阻的乘積是不同的（即電壓不同），幾，即沒有保持電阻兩端的電壓不變，所以他會發現通過導體的電流跟電阻不成反比。