Question

【題目】在“測量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，麗麗準(zhǔn)備了如下器材：兩節(jié)新干電池，額定電壓為2.5V的小燈泡若干，兩個(gè)滑動(dòng)變阻器“10Ω，1A”、 “20Ω，2A”，開關(guān)，導(dǎo)線若干。

（1）請(qǐng)你根據(jù)圖甲，將圖乙中的電路進(jìn)行修改。（要求：只改動(dòng)一根導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，且導(dǎo)線不交叉）；

（____________）

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

A.小燈泡短路 B.滑動(dòng)變阻器短路 C.小燈泡斷路 D.滑動(dòng)變阻器斷路

（3）排除故障后，移動(dòng)滑片P，依次測得6組數(shù)據(jù)如表一所示，其中第6次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表表盤如圖丙，此時(shí)電路中的電流為_____A；由表一中的數(shù)據(jù)可知，小張選用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是_____（選填“”或“”）；

表一

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	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(shù)據(jù)算得的電阻值取平均值作為小燈泡的電阻，這種數(shù)據(jù)處理方式是_____（選填“合理”或“不合理”）的；

（5）小張繼續(xù)用圖乙所示裝置來探究“電流與電阻的關(guān)系”。他分別把阻值準(zhǔn)確的、、的定值電阻接入原小燈泡的位置，通過實(shí)驗(yàn)，記錄電流表示數(shù)如表二所示。他發(fā)現(xiàn)通過導(dǎo)體的電流跟電阻不成反比，其原因可能是_____。

表二

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	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(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)“一上一下”串聯(lián)接入電路中，由題可知，滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，說明電路中電流變大，變阻器連入阻值變小，故應(yīng)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(zhuǎn)，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)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(shù)為0.3A。

[4]電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，則電源電壓為3V，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)燈泡兩端的最小電壓為0.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大為

U'=3V-0.5V=2.5V

此時(shí)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(dòng)變阻器應(yīng)是R2。

(4)[5]燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個(gè)定值，故取平均值沒有意義，是不合理的。

(5)[6]實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別把5Ω、10Ω、15Ω電阻接入原燈泡位置，通過實(shí)驗(yàn)，分析表二數(shù)據(jù)可知，通過導(dǎo)體的電流跟電阻不成反比，且每次實(shí)驗(yàn)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。