Question

【題目】在“測量小燈泡電阻”的實驗中，麗麗準備了如下器材：兩節新干電池，額定電壓為2.5V的小燈泡若干，兩個滑動變阻器“10Ω，1A”、 “20Ω，2A”，開關，導線若干。

（1）請你根據圖甲，將圖乙中的電路進行修改。（要求：只改動一根導線，滑動變阻器滑片向左移動時燈泡變亮，且導線不交叉）；

（____________）

（2）閉合開關S，移動滑片P，小張發現小燈泡始終不亮，電流指針幾乎未偏轉，電壓表有示數，同故障原因可能是_____；

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6次實驗時電流表表盤如圖丙，此時電路中的電流為_____A；由表一中的數據可知，小張選用的滑動變阻器應是_____（選填“”或“”）；

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	0.20	0.22	0.25	0.28
電阻R/Ω	3.1		6.8		8.9	9.7

（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；

（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、、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_____。

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

Answer 1

【答案】 C 0.3 R2 不合理 沒有控制電阻兩端的電壓不變

【解析】

(1)[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，由題可知，滑片向左移動時燈泡變亮，說明電路中電流變大，變阻器連入阻值變小，故應將其左下接線柱接入電路中，如圖所示：

(2)[2]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，與電壓表并聯的小燈泡斷路了，故選C。

(3)[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0.3A。

[4]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最小電壓為0.5V，則滑動變阻器兩端的電壓最大為

U'=3V-0.5V=2.5V

此時變阻器連入電路中的電阻最大

R滑=≈15.6Ω＞10Ω

這說明小張選用的滑動變阻器應是R2。

(4)[5]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)[6]實驗時，分別把5Ω、10Ω、15Ω電阻接入原燈泡位置，通過實驗，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。