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相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”，开关、导线若干。

（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，且导线不交叉）。

（________）

（2）闭合开关前，滑片P应位于_____（选填“A”或“B”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张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_____。

A．小灯泡短路

B．滑动变阻器短路

C．小灯泡断路

D．滑动变阻器断路

（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．由表一中的数据可知，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，理由是_____。

表一

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2.8

电流I/A

0.16

0.22

0.25

0.28

0.29

电阻R/Ω

3.1

6.8

8.9

9.7

表二

实验次数

1

2

3

电阻R/Ω

5

10

20

电流I/A

0.30

0.20

0.12

（5）小张继续用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，其原因可能是：_____。

【答案】 A C 0.2 8 R2 不合理 灯丝的电阻会随温度变化 没有控制电阻两端的电压不变

【解析】

（1）测量小灯泡电阻的实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，P向右移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入阻值变小，故应将其右下接线柱接入电路中，如图所示：

（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P置于阻值最大处，即A端；

电流表指针几乎没有偏转，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了，故选C；

（3）图丙中电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.2A；

由表中数据可知，第4次实验时灯泡两端电压2.0V，电流0.25A，此时灯泡电阻值为：

RL＝＝＝8Ω；电源由两节干电池串联组成，则电源电压为3V，第1次实验时灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压为：U'＝3V-0.5V＝2.5V，此时变阻器连入电路中的电阻：R滑＝≈15.6Ω＞10Ω，这说明小张选用的滑动变阻器应是R2；

（4）灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故取平均值没有意义，是不合理的；

（5）实验时，分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示；分析表二数据可知，通过导体的电流跟电阻不成反比，且每次实验中电流与电阻的乘积是不同的（即电压不同），所以其原因是没有控制电阻两端的电压不变。

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（2）连接好电路，闭合开关后，他发现电流表示数为零，而电压表示数较大，其原因可能是____（选填序号）

A.电阻R开路 B．电阻R短路 C．电压表开路 D.电流表开路

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