Question

【題目】小張同學(xué)在做“測量小燈泡電阻”的實驗中，所用器材如下：兩節(jié)新干電池，標有2.5V相同規(guī)格的小燈泡若干，兩個滑動變阻器R1“10Ω1A”、R2“20Ω2A”，開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）請你根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路連接完整（要求：滑動變阻器滑片P右移燈泡變亮，且導(dǎo)線不交叉）。

（____）

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片于_____（選填“A”或“B”）端。

（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)S，移動滑片P，依次測得6組數(shù)據(jù)，如表一所示。其中第2次實驗時電流表表盤如圖丙，此時電路中的電流為_____A；第4次實驗時燈泡電阻值為_____Ω．由表一中的數(shù)據(jù)可知，小張選用的滑動變器應(yīng)是_____（選填“R1”或“R2”）。

（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”。他分別把阻值準確的5Ω、10Ω、20Ω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(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：_____。

表一

試驗次數(shù)		1	2	3	4	5	6
電壓V/V		0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
電流/I/A		0.16		0.22	0.25	0.28	0.29
電阻R/Ω		3.1		6.8		8.9	9.7

表二

試驗次數(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】 A 0.2 8 R2 不合理 沒有保持電阻兩端的電壓不變

【解析】

（1）滑動變阻器要采用一上一下的接法；

（2）連接電路時，滑動變阻器阻值應(yīng)調(diào)至最大；

（3）由電流表的量程和分度值讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的電阻；

（4）燈泡的電阻與溫度有關(guān)，在不同電壓下其電阻是不同的，所以取燈泡電阻的平均值無意義；

（5）由歐姆定律知，電壓一定時，電流跟電阻成反比，實驗發(fā)現(xiàn)電流跟電阻不成反比，沒有控制好前提條件不變。

(1)滑動變阻器采用一上一下的接法，滑動變阻器滑片P右移燈泡變亮，表明電路中的電流變大，滑動變阻器電阻減小，接法如圖所示：

；

(2)連接電路時，閉合開關(guān)前，滑動變阻器阻值應(yīng)調(diào)至最大，即A端；

(3)電流表量程為00.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.2A；根據(jù)歐姆定律可知燈泡的電阻為： ；電源有兩節(jié)干電池組成，電源電壓為3V，第一組燈泡兩端的電壓為0.5V，則滑動變阻器兩端的電壓為U′=3V0.5V=2.5V，電流為0.16A，則滑動變阻器接入電路的電阻為：，故應(yīng)選擇R2；

(4)由表格中的數(shù)據(jù)可知，燈絲電阻隨溫度變化而變化，在不同電壓下溫度不同，電阻也不同，所以求平均值是不合理；

(5)實驗時分別把5Ω、10Ω、15Ω電阻接入原燈泡位置，立即閉合開關(guān)，原燈泡位置接入的電阻越大，分擔(dān)的電壓越大，沒有保持電阻兩端的電壓不變，所以得到電流跟電阻不成反比。