Question

小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5 V相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器R₁“10Ω 1A”、R₂“20Ω 2A”，开关、导线若干．

（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，且导线不交叉）．

（______________）

（2）闭合开关前，应将滑片于________（选填“A”或“B”）端．正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡给终不亮，电流表指针几乎末偏转，电压表有示数，则故障原因可能是________

A．小灯泡短路  B.滑动变阻器短路   C.小灯泡断路   D.滑动变阻器断路

（3）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示．其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为________ A；第4次实验时灯泡电阻值为________Ω．由表一中的数据可知，小张选用的滑动变器应是________（选填“R₁”或“R₂”）．   

（4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是________（选填“合理”或“不合理”）的．

表一

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压V/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.16		0.22	0.25	0.28	0.29
电阻R/Ω	3.1		6.8		8.9	9.7

表二

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.30	0.20	0.12

（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”．他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示．他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是：________．

Answer

A C 0.2 8 R2 不合理 没有保持电阻两端的电压不变

【解析】

（1）滑动变阻器接线柱采用“一上一下”的接法连入电路，根据滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，表明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小，应将下接线柱B与电源负极相连，如图所示：

（2）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器阻值应调至最大，即A端；

电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，说明故障出在电压表两接线柱之间的电路，短路不对（那样的话，电压表示数为0，电流表有示数），只能是小灯泡处断路，故选C。

（3）电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.2A；

根据欧姆定律可得，第4次实验时灯泡的电阻为；

电源由两节干电池组成，电源电压为3V，第一组灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压为U’=3V-0.5V=2.5V，电流为0.16A，则滑动变阻器接入电路的电阻为：

，故应选择R2；

（4）由表格中的数据可知，灯丝电阻随温度变化而变化，在不同电压下，温度不同，电阻也不同，所以求平均值是不合理的；

（5）实验时，分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置，立即闭合开关，接入的电阻越大，分担的电压越大，没有保持电阻两端的电压不变，所以得到电流跟电阻不成反比。