Question

20．某同學做“測量小燈泡電功率”實驗中，所用電源電壓恒為4V，小燈泡的螺旋套上標有“2.5V”字樣

（1）在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針如圖1所示，則他接下來的操作是調(diào)零．
（2）請你根據(jù)圖2電路圖用筆畫線代替導線，將圖3中未完成的電路連接好．要求：滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小，導線不能交叉．
（3）檢查儀器和電路無誤后，閉合開關，調(diào)節(jié)調(diào)動變阻器片到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖4所示，現(xiàn)要測定小燈泡的額定功率，應將滑片適當?shù)叵蜃螅ㄟx填“左”或“右”）移動，同時眼睛應觀察電壓表的示數(shù)．

（4）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫出了如圖5所示的小燈泡的電流隨電壓變化的關系圖象．由此可知，小燈泡的額定功率為0.625W，小燈泡燈線形電阻隨電壓的增大而增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）．
（5）完成了上述實驗后，小明進一步探究通電直導線周圍的磁場分布情況，找來小磁針、鐵屑、硬紙板等，做了如圖6所示的實驗，發(fā)現(xiàn)了直導線周圍的磁場是以導線為圓心的同心圓圈，并找到了判斷直導線周圍磁場的方法：“用右手握住直導線．讓大拇指指向直導線中電流的方向，則彎曲的四指所指方向為磁場方向．”請你用小明的方法判斷如圖7中小磁針北極轉向紙外．圖8中小磁針北極轉向紙內(nèi)（兩空均選填“紙內(nèi)”或“紙外”）．

Answer 1

分析 （1）使用電表前，仔細觀察指針是否指在零刻線，如不是，需要調(diào)零；
（2）根據(jù)題目要求，滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小，由圖可知滑動變阻器的下接線柱應接右側，連入電路的阻值變大，由圖可知滑動變阻器的下接線柱應接左側；
（3）由電壓表的示數(shù)可知，電壓為2.7V大于額定電壓，現(xiàn)要測定小燈泡的額定功率，就要求小燈泡兩端電壓為2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓特點，滑動變阻器的滑片應向左移；同時觀察電壓表直到2.5V；
（4）由圖5可知，小燈泡2.5V時的電流，由P=UI可求額定功率，小燈泡電阻受溫度影響較大，隨電壓增大而增大；
（5）根據(jù)用右手握住直導線．讓大拇指指向直導線中電流的方向，則彎曲的四指所指方向為磁場方向，先根據(jù)安培定則判斷出通電導體下方磁場的方向，然后根據(jù)小磁針靜止時，北極的指向為磁場方向可知小磁針N極的指向．

解答 解：（1）電表的使用注意調(diào)零，觀察量程、分度值；由圖1可知需要調(diào)零；
（2）滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小，由圖可知滑動變阻器的下接線柱應接右側；
（3）由電壓表的示數(shù)可知，電壓為2.7V＞2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓特點，滑動變阻器的滑片應向左移，增大滑動變阻器阻值分去多余的0.2V電壓；同時觀察電壓表到示數(shù)為2.5V為止；
（4））由圖5可知，小燈泡2.5V時的電流，I=0.25A，P=UI=2.5V×0.25A=0.625w，
小燈泡電阻受溫度影響較大，故隨電壓增大而增大；
（5）伸出右手，大拇指指向電流的方向，四指的方向為磁場的方向，故圖7導體正下方磁場方向向外，即小磁針靜止時N極的指向為紙外；圖8中磁場方向垂直紙面向內(nèi)．
故答案為：（1）調(diào)零；（2）如下圖

（3）左、電壓表示數(shù)；（4）使電壓表示數(shù)為2.5V、0.625、增大；（5）紙外；紙內(nèi)．

點評 本題是一道綜合性比較強的試題，涉及到儀器使用、電路連接、電壓分配、實驗過程、功率求解、電阻變化、磁場方向的判斷，要求熟練掌握基本知識基本技能．