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）請你根據圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中的電路連接完整（要求：滑動變阻器滑片P右移燈泡變亮，且導線不交叉）．
（2）閉合開關前，應將滑片于（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)小燈泡給終不亮，電流表指針幾乎末偏轉，電壓表有示數，則故障原因可能是
（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2次實驗時電流表表盤如圖丙，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． 表一

實驗次數	1	2	3	4	5	6
電壓V/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

表二

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

（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(fā)現(xiàn)通過導體的電流跟電阻不成反比，其原因可能是： ．

Answer 1

【答案】
（1）解：滑動變阻器我采用一上一下的接法，滑動變阻器滑片P右移燈泡變亮，表明電路中的電流變大，滑動變阻器電阻減小，接法如圖所示：

（2）A；C 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）0.2；8；R2
（4）不合理
（5）沒有保持電阻兩端的電壓不變
【解析】解：（2）連接電路時，閉合開關前，滑動變阻器阻值應調至最大，即A端；電壓表有示數，電流表指針幾乎不偏轉，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，短路不對（這樣電壓表示數為0，電流表有示數），只能是小燈泡處斷路，故選C；（3）電流表量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，電流表示數為0.2A；根據歐姆定律可知燈泡的電阻為：R= = =8Ω； 電源有兩節(jié)干電池組成，電源電壓為3V，第一組燈泡兩端的電壓為0.5V，則滑動變阻器兩端的電壓為U'=3V﹣0.5V=2.5V，電流為0.16A，則滑動變阻器接入電路的電阻為：
R'= = =15.625Ω，故應選擇R2；（4）由表格中的數據可知，燈絲電阻隨溫度變化而變化，在不同電壓下，溫度不同，電阻也不同，所以求平均值是不合理．（5）實驗時，分別把5Ω、10Ω、15Ω電阻接入原燈泡位置，立即閉合開關，原燈泡位置接入的電阻越大，分擔的電壓越大，沒有保持電阻兩端的電壓不變，所以得到電流跟電阻不成反比．
故答案為：（1）如圖；（2）A；C；（3）0.2；8；R2；（4）不合理；（5）沒有保持電阻兩端的電壓不變．
（1）滑動變阻器我采用一上一下的接法；（2）連接電路時，滑動變阻器阻值應調至最大；閉合開關，電流表沒有示數，說明電路存在斷路；電壓表示指針不動，可能是與電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表并聯(lián)電路之外電路存在斷路造成的；（3）根據電流表的量程和分度值讀數；根據歐姆定律求出燈泡的電阻；根據串聯(lián)電路電壓規(guī)律求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的電阻；（4）燈泡的電阻與溫度有關，在不同電壓下其電阻是不同的，所以取燈泡電阻的平均值無意義．（5）由歐姆定律知，電壓一定時，電流跟電阻成反比，實驗發(fā)現(xiàn)，電流跟電阻不成反比，沒有控制好前提條件不變．