题目内容
【题目】小明在实验室探究电学实验，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源（电压恒为4.5V）、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、小灯泡（额定电压为2.5V）、导线若干。
(1)在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①小明设计了如图甲所示电路，请你帮他将图乙所示的实物图连接完整_____。
②闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至_____（选填“A”或“B”）端。
③闭合开关，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电压表示数为零，此时电路出现的故障可能是_____。
④小明排除故障后继续实验，先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；断开开关，把5Ω电阻换为10Ω的电阻（滑片的位置没有动），再闭合开关，应向_____（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，才能使电压表示数仍为2.5V，同时再记下电流表的示数。
⑤为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，应该选取最大阻值不小于_____Ω的滑动变阻器。
(2)完成以上实验后，小明将定值电阻换成小灯泡，想要测量它的电阻。在不损坏小灯泡的情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端的电压值及对应的电流值，根据这些数据绘制出了小灯泡的“I—U”关系图象（如图丙所示）。分析图象可知，小灯泡正常工作（即在2.5V电压下工作）时灯丝电阻为_____Ω。
【答案】
A 定值电阻R短路 A 20 10
【解析】
(1)[1]在探究“电流与电阻的关系”实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表接在定值电阻两端，滑动变阻接线柱一上一下接入电路，电路连接如图：
[2]滑动变阻器在电路中起保护电路的作用，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移动到阻值最大处，图中应置于A端。
[3]闭合开关，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路闭合完整，为通路。电压表示数为零，此时电路出现的故障可能电压表测量对象短路，即定值电阻R短路。
[4]在探究“电流与电阻的关系”实验时，以控制变量为原则，每次实验都通过调节滑动变阻器的滑片使电压表示数保持相同。本实验中，把5Ω电阻换为10Ω的电阻后（滑片的位置没有动），根据串联电路分压规律
可知换为10Ω的电阻后定值电阻分压增加，则需要将滑动变阻器阻值调大，图中滑动变阻滑片向A端移动时电阻增加，则可将定值电阻两端电压降到2.5V。
[5]根据串联电路分压规律，结合本实验，接入电路的定值电阻阻值越大，与其串联的滑动变阻器接入电路的阻值也越大。已知电源电压为4.5V，每次实验定值电阻两端电压都调为2.5V，最大的定值电阻为25Ω，则
解得为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，应选取的滑动变阻器最大阻值为
。
(2)[6]分析图丙可知，小灯泡的“I—U”关系图象为曲线，小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大。灯泡额定电压为2.5V，图中显示灯在额定电压下工作时电流为0.25A，由欧姆定律得电灯泡正常工作时的电阻为
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