Question

在“测量小灯泡电阻”的实验中，丽丽准备了如下器材：两节新干电池，额定电压为2.5V的小灯泡若干，两个滑动变阻器“10Ω，1A”、 “20Ω，2A”，开关，导线若干。

（1）请你根据图甲，将图乙中的电路进行修改。（要求：只改动一根导线，滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮，且导线不交叉）；

（____________）

（2）闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流指针几乎未偏转，电压表有示数，同故障原因可能是_____；

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6次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为_____A；由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是_____（选填“”或“”）；

表一

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.16	0.20	0.22	0.25	0.28
电阻R/Ω	3.1		6.8		8.9	9.7

（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；

（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、、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_____。

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

Answer

C 0.3 R2 不合理 没有控制电阻两端的电压不变

【解析】

(1)[1]测量小灯泡电阻的实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题可知，滑片向左移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入阻值变小，故应将其左下接线柱接入电路中，如图所示：

(2)[2]电流表指针几乎没有偏转，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的小灯泡断路了，故选C。

(3)[3]图丙中电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A。

[4]电源由两节干电池串联组成，则电源电压为3V，第1次实验时灯泡两端的最小电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压最大为

U'=3V-0.5V=2.5V

此时变阻器连入电路中的电阻最大

R滑=≈15.6Ω＞10Ω

这说明小张选用的滑动变阻器应是R2。

(4)[5]灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故取平均值没有意义，是不合理的。

(5)[6]实验时，分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置，通过实验，分析表二数据可知，通过导体的电流跟电阻不成反比，且每次实验中电流与电阻的乘积是不同的（即电压不同），所以其原因是没有控制电阻两端的电压不变。