题目内容
【题目】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2.5V相同规格灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”,开关、导线若干。
(1)请你根据如图甲,用笔划线代替导线,将如图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,且导线不交叉)_________。
(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,校长发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,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次实验时灯泡电阻值为_________Ω。由表一中数据可知,小张选用的滑动变阻器应是__________(选填“R1”或“R2”)。
(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)小张继续用如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5Ω、10Ω、20Ω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,其中原因可能是:_________________________________。
【答案】 A 小灯泡断路 0.2 8 R2 不合理 没有控制电阻两端的电压不变
【解析】试题分析:(1)实验中,滑动变阻器应采用“一上一下”方式接入电路中,要求滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,即滑动变阻器的阻值变小,所以将接线柱B连入电路中,接线如答案。
(2)闭合开关前,应将滑片P置于阻值最大位置,故置于A端。闭合开关S,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,说明电路断路,电压表有示数,则故障原因可能是小灯泡断路。
(3)第2次实验时电流表表盘如图14丙,此时电路中的电流为0.2A。
第4次实验时,灯泡电阻R=U/I=2.0V/0.25A=8Ω。
已知电源是两节新干电池,电源电压为3V,由表一中数据可知,第1次实验时,滑动变阻器两端电压为UP=U-UL=3V-0.5V=2.5V,所以滑动变阻器连入电路的阻值R=UP/I=2.5V/0.16A≈15.6Ω,故选用的是R2。
(4)因为灯泡的电阻随温度升高而变大,所以将这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不合理的。
(5)在探究“电流与电阻的关系”实验中,没有控制电阻两端的电压不变,导致结论错误。