Question

某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样

（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图a所示，则他接下来的操作是　     　．
（2）请你根据图b电路图用笔画线代替导线，将图c中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉．
（3）检查仪器和电路无误后，闭合开关，调节调动变阻器片到某一位置时，电压表示数如图d所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向　    　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察　      　．

（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图e所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象．由此可知，小灯泡的额定功率为　  　W，小灯泡灯线形电阻随电压的增大而　   　（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
（5）完成了上述实验后，小明进一步探究通电直导线周围的磁场分布情况，找来小磁针、铁屑、硬纸板等，做了如图f所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，并找到了判断直导线周围磁场的方法：“用右手握住直导线．让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向．”请你用小明的方法判断如图g中小磁针北极转向　   　．图h中小磁针北极转向　   　（两空均选填“纸内”或“纸外”）．

Answer 1

（1）调零；（2）见下图（3）左；电压表示数，使电压表示数为2.5V；（4）0.625；增大；（5）纸外；纸内．

试题分析：（1）检查仪器的过程中，还没有使用，电流表已经不指在零刻度线，说明需要调零。
（2）电流表、滑动变阻器、灯泡为串联，电压表为并联，原电路中，需要把滑动变阻器和灯泡串联起来，而根据滑片向右移动阻值变小说明下接线柱在右边，实际连线如答案。
（3）灯泡额定电压为，此时电压表示数超过额定电压，即滑动变阻器太小，需要把滑动变阻器阻值调大，所以滑片向左移动，同时眼睛观察电压表，当示数为额定电压时不再调动。
（4）小灯泡的额定功率为电压等于额定电压时的功率，此时电流，所以额定功率为，根据图像可知，随电压增大电阻逐渐变大。
（5）右手握着导线，大拇指指向电流方向，四指环绕的方向即磁场方向，小磁针所在的位置，四指向外即磁场方向向外，小磁针N极所指的方向就是磁场方向，所以消磁针向纸外偏转。图h中，把圆弧行的导线分成很多小段的直导线，用同样的方法判断，发现各段的磁场在中心处都是指向纸面内，所以小磁针N极向纸面内偏转。