Question

7．小华和小军同学用电池组（电压为3V）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率．

（1）如图1甲所示是小华连接的实物图，请你用笔画线代替导线帮他们完成电路的连接．要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，小灯泡亮度逐渐变亮．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好，针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：①小灯泡短路；②小灯泡的灯丝断了；③滑动变阻器接触不良，根据故障现象，猜想②（填序号，下同）是错误的；如果观察到电流表的有示数，则猜想①是正确的．
（4）排出故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时应将滑片P向B（选填“A”或“B”）端移到合适位置，然后读出电流表示数，算出小灯泡的额定功率．
（5）在实验过程中，曾出现即使将滑动变阻器调至电阻最小的位置，灯泡微弱发光，两表示数很小的现象，小华检查时碰了一下灯座上的接线柱，突然灯泡变亮了，两表示数也变大了．小军认为这是接触不良造成的，为什么接触不良就会出现这种现象呢？
小华依据欧姆定律分析，接触不良的地方电阻值变大，导致电路中的电流变小，从而出现上述实验现象，实际线路中发生接触不良是很危险的，应尽量避免．图2所示四种硬导线与螺钉压按式接线柱接法中（箭头方向表示拧紧螺钉的方向）不容易造成接触不良的是C．

Answer 1

分析 （1）根据滑动变阻器滑片P向B端滑动时，小灯泡亮度逐渐变亮，确定变阻器滑的连接；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移动到阻值最大处；
（3）对每个猜想所出现的现象逐一分析，确定与题目条件不符合与相符合的猜想；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
（5）导线和接线柱之间连接时，导线环绕方向要和接线柱的拧紧方向是一致的，并且导线要在接线柱上绕半圈，这样接触会更好

解答 解：（1）要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，小灯泡亮度逐渐变亮，即电流变大，电阻变小，故将变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移动到阻值最大处，即A端．
（3）①连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0，电流表有示数；
②如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大，根据欧姆定律和分压原理，电流表示数接近0，电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光；
③如果滑动变阻器断路，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光；
所以，连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，电路中出现小灯泡不发光，电压表示数为零，猜想②是错误的；
如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的；
（4）排出故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.4V；
灯在额定电压下正常发光，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动合适位置，然后读出电流表示数，算出小灯泡的额定功率；
（5）A、导线半圈，其环绕方向和接线柱拧紧方向相同，接线柱拧紧时，导线容易脱落，容易造成接触不良．
B、导线半圈，其环绕方向和接线柱拧紧方向相反，接线柱拧紧时，导线容易脱落，容易造成接触不良．
C、为了使导线接的更牢固，缠绕方向应与螺丝的拧动方向相同，并且缠绕起来，否则容易脱落．
D、导线整圈套在接线柱上，但方向与拧动方向相反，接线柱拧紧时，接线柱容易把导线挤出，容易造成接触不良．
所以C图正确．
故答案为：（1）如上所示；（2）A；（3）②；①；（4）B；（5）C．

点评 此题是测量灯泡的额定功率实验，考查电路的连接、注意事项、故障分析、操作过程、额定功率的计算，同时对硬导线与螺钉压按式接线连接做了考查，有实际意义．