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“10 Ω　1 A”、R₂“20 Ω　2 A”，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(导线不交叉)。_____

(2)闭合开关前，应将滑片P置于______(选填“A”或“B”)端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，找来一根导线，分别连在灯泡、滑动变阻器和开关两端，发现只有导线连在滑动变阻器两端时，灯泡才会亮，则故障原因可能是_____。

(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，小灯泡电阻值为________ Ω.由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是________(选填“R₁”或“R₂”)。

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		0.22	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

（拓展）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5 Ω、10 Ω、20 Ω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

见解析 A 滑动变阻器断路 0.2 8 R2 没有控制电阻两端的电压不变

【解析】

(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，由甲知，P向右移动时灯泡变亮，说明其连入电路阻值变小，故应将其右下接线柱接入电路中，如答图所示；

(2)为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P置于阻值最大处，即 A端；只有导线连在滑动变阻器两端时，灯泡才亮，说明此时电路是通路，则故障原因是滑动变阻器断路了；(3)图丙中电流表量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，电流表示数为0.2 A；由表中数据知，第4次实验时灯泡两端电压2.0 V，电流0.25 A，小灯泡电阻为R＝＝＝8 Ω；电源由两节干电池串联组成，电源电压为3 V，第一组灯泡两端的电压为0.5 V，则滑动变阻器两端的电压为U′＝3 V－0.5 V＝2.5 V，所以此时变阻器连入电路中的电阻R滑＝＝≈15.6 Ω，故应选择滑动变阻器R2.【拓展】实验时，分别把5 Ω、10 Ω、20 Ω电阻接入原灯泡位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示；分析表二数据可知，通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因是没有保持电阻两端的电压不变。