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(jié)新干電池，標有2.5 V相同規(guī)格燈泡若干，兩個滑動變阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”，開關、導線若干。

（1）請你根據(jù)圖甲，用筆劃線代替導線，將圖乙中的電路圖連接完整（要求：滑動變阻器滑片P向右移動時燈泡變亮，電壓表選擇合適的量程，且導線不交叉）。

（_______）

（2）閉合開關前，應將滑片P置于__________（選填“A”或“B”）端。正確連接電路后，閉合開關S，移動滑片P，小張發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表示數(shù)幾乎為0，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則故障原因可能是__________。

（3）排除故障后，移動滑片P，依次測得6組數(shù)據(jù)，如表一所示。其中第2次實驗時電流表表盤如圖丙所示，此時電路中的電流為__________A；第4次實驗時燈泡電阻值為__________Ω。由表一中數(shù)據(jù)可知，小張選用的滑動變阻器應是__________（選填“R1”或“R2”）。

表格一

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.16		0.22	0.25	0.28	0.29
電阻R/Ω	3.1		6.8		8.9	9.7

表格二

實驗次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.30	0.20	0.12

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

（5）小張繼續(xù)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5 Ω、10 Ω、20 Ω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(shù)如表二所示。他發(fā)現(xiàn)通過導體的電流跟電阻不成反比，其中原因可能是：_______________________。

Answer 1

【答案】 A 燈泡斷路 0.2 8 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“一上一下”串聯(lián)接入電路中，由題知，P向右移動時燈泡變亮，說明電路中電流變大，變阻器連入阻值變小，故應將其右下接線柱接入電路中，如圖所示：

；

(2)為了保護電路，閉合開關前，應將滑片P置于阻值最大處，即A端；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(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了；

(3)圖丙中電流表量程為00.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.2A；由表中數(shù)據(jù)知，第4次實驗時燈泡兩端電壓2.0V，電流0.25A，根據(jù)可得，此時燈泡電阻值為：

；電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，則電源電壓為3V，第1次實驗時燈泡兩端的電壓為0.5V，則滑動變阻器兩端的電壓為：，

則此時變阻器連入電路中的電阻：，這說明小張選用的滑動變阻器應是R2；

(4)燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，故取平均值沒有意義，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(shù)如表二所示；分析表二數(shù)據(jù)可知，通過導體的電流跟電阻不成反比，且每次實驗中電流與電阻的乘積是不同的(即電壓不同)，所以其原因是沒有保持電阻兩端的電壓不變。