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：兩節新干電池，標有2.5V相同規格的小燈泡若干，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，滑片P應位于_____（選填“A”或“B”）端。正確連接電路后，閉合開關S，移動滑片P，小張發現小燈泡始終不亮，電流表指針幾乎未偏轉，電壓表有示數，則故障原因可能是_____。

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）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，小張選用的滑動變阻器應是_____（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，理由是_____。

表一

實驗次數	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。他發現通過導體的電流跟電阻不成反比，其原因可能是：_____。

Answer 1

【答案】 A C 0.2 8 R2 不合理 燈絲的電阻會隨溫度變化 沒有控制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”串聯接入電路中，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，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的燈泡斷路了，故選C；

（3）圖丙中電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數為0.2A；

由表中數據可知，第4次實驗時燈泡兩端電壓2.0V，電流0.25A，此時燈泡電阻值為：

RL＝＝＝8Ω；電源由兩節干電池串聯組成，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：U'＝3V-0.5V＝2.5V，此時變阻器連入電路中的電阻：R滑＝≈15.6Ω＞10Ω，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，記錄電流表示數如表二所示；分析表二數據可知，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），所以其原因是沒有控制電阻兩端的電壓不變。