Question

（I）为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图1连接．经乙同学检查后发现甲同学接线有错误，应该导线是

gh

（用导线两端的字母符号表示）．如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：
将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将

向右偏

．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针

向左偏

．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
（II）某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．?
A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）  B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω）
C．电压表V1（量程0～5V，内阻约5kΩ）      D．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器R1（最大阻值50Ω）           F．滑动变阻器R2（最大阻值1kΩ）
G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）      H．开关一个，导线若干?
实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．?
（1）实验中电压表应选

V₂

；滑动变阻器应选

R₁

．
（2）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．
（3）如图3所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而

增大

（填“增大”、“减小”或“不变”）；根据此图给出的信息，若把小灯泡直接接在一个电源电动势为12V，内阻为30Ω的直流电源上，小灯泡的实际功率约为

1.12w

．（计算结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析：（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答．
磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反．
（2）仪表的选择应本着安全准确的原则，电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由题意判断需要的滑动变阻器．
在坐标轴作出电源的伏安特性曲线，两线的交点为为泡的工作点，由图可知灯泡的电流，由P=UI可求得灯泡的实际功率．

解答：解：（I）甲同学接线有错误，应该导线是gh，这根导线多余了，否则开关就失去作用了．
闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；
闭合电键，将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转．
原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，
但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转．
（II）（1）由P=UI得，灯泡的额定电压U=

P

I

=12V，所以电压表选择V₂，
而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选R₁；
（2）由于电压电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，正常工作时灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．
故电路原理图如图：

（3）在该I-U曲线中，任意点与原点连线的斜率表示该点对应的电阻倒数，
从图中可知，小灯泡的电阻的阻值随温度的升高而增大．
在图象中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点为灯泡的工作点，

由图可知，此是灯泡两端的电压为4.0V，电流为0.28A；
故小灯泡的实际功率约为P=UI=1.12W．
故答案为：（I）gh  向右偏    向左偏
（II）（1）V₂，R₁
（2）如图
（3）增大，1.12w

点评：1、本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键．
2、本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．