Question

19．某同學(xué)做“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓恒為4V，小燈泡的螺旋套上標(biāo)有“2.5V”．

（1）在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針如圖1所示，則他接下來(lái)的操作是電流表調(diào)零．
（2）請(qǐng)你根據(jù)圖2電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖3中未完成的電路連接好．要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，連入電路的阻值變小，導(dǎo)線不能交叉．
（3）檢查儀器和電路無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)動(dòng)變阻器片到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖4所示，現(xiàn)要測(cè)定小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片適當(dāng)?shù)叵蜃螅ㄟx填“左”或“右”）移動(dòng)，同時(shí)眼睛應(yīng)觀察電壓表．
（4）改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖5所示的小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖象．由此可知，小燈泡的額定功率為0.625W，小燈泡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(shí)驗(yàn)后，小亮進(jìn)一步探究通電直導(dǎo)線周?chē)�的磁�?chǎng)分布情況，找來(lái)小磁針、鐵屑、硬紙板等，做了如圖6所示的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了直導(dǎo)線周?chē)�的磁�?chǎng)是以導(dǎo)線為圓心的同心圓圈，并找到了判斷直導(dǎo)線周?chē)�磁�?chǎng)的方法：“用右手握住直導(dǎo)線．讓大拇指指向直導(dǎo)線中電流的方向，則彎曲的四指所指方向?yàn)榇艌?chǎng)方向．”請(qǐng)你用小亮的方法判斷如圖7中小磁針北極轉(zhuǎn)向紙外．圖8中小磁針北極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)（兩空均選填“紙內(nèi)”或“紙外”）．

Answer 1

分析 （1）在檢查儀表時(shí)，首先應(yīng)看電表的指針是否指零，若不指零，即需要調(diào)零；
（2）從電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變大說(shuō)明接入電路中的電阻變小，即滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱必須接入電路中；
（3）電壓表讀數(shù)：先確定使用的量程，然后確定分度值．通過(guò)實(shí)際電壓與額定電壓的關(guān)系，判斷實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系．當(dāng)實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值需增大．
（4）燈泡在額定電壓下的功率即為額定功率，所以據(jù)圖象讀出2.5V時(shí)的電流，而后據(jù)公式P=UI可計(jì)算出額定功率；再據(jù)電阻的電壓和電流的關(guān)系圖象，結(jié)合歐姆定律可以得出電阻的隨著電壓的變化關(guān)系．
（5）先根據(jù)安培定則判斷出通電導(dǎo)體下方磁場(chǎng)的方向以及導(dǎo)線內(nèi)部磁場(chǎng)的方向，然后根據(jù)小磁針靜止時(shí)，北極的指向?yàn)榇艌?chǎng)方向可知小磁針N極的指向．

解答 解：（1）由圖示電流表可知，電流表指針沒(méi)有指零，在使用前要對(duì)電流表調(diào)零．
（2）滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，連入電路的阻值變小，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接右下接線柱，把燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示：

（3）電壓表選擇0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為2.6V，電壓表示數(shù)大于燈泡額定電壓2.5V，
為了使燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器分得的電壓需增大，因此滑片需向左端移動(dòng)，同時(shí)觀察電壓表示數(shù)，使電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）由圖示圖象可知，燈泡額定電壓2.5V對(duì)應(yīng)的電流是0.25A，燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
由圖示圖象可知，隨電壓增大，燈泡電壓與電流表的比值增大，燈泡電阻增大；燈絲電阻發(fā)生變化的本質(zhì)是金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大．
（5）伸出右手，大拇指指向電流的方向，四指的方向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，故導(dǎo)體正下方磁場(chǎng)方向向外，即小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榧埻猓?br />伸出右手，四指指向電流的方向，大拇指指向磁場(chǎng)的方向，故導(dǎo)體內(nèi)部磁場(chǎng)方向向里，即小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榧垉?nèi)．
故答案為：（1）電流表調(diào)零；（2）電路圖如圖所示；（3）左；電壓表；（4）0.625；增大；（5）紙外；紙內(nèi)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了用伏安法測(cè)燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的正確使用方法、實(shí)物圖的連接、電壓表的讀數(shù)、功率的計(jì)算；由圖示圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率．