题目内容

1．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1所示，则他接下来的操作是调零．
（2）请你根据图2电路图用笔画线代替导线，将图3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4所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向左（选填“左”或“右”）移动．
（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5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0.625W．
（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6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7中小磁针北极转向纸外（两空均选填“纸内”或“纸外”）．

分析 （1）在检查仪表时，首先应看电表的指针是否指零，若不指零，即需要调零；
（2）从电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片向右移动时电流表的示数变小说明接入电路中的电阻变小，即滑动变阻器的右下方接线柱必须接入电路中；
（3）电压表读数：先确定使用的量程，然后确定分度值．通过实际电压与额定电压的关系，判断实际功率与额定功率的关系．当实际电压大于额定电压时，滑动变阻器接入电路中的阻值需增大．
（4）灯泡在额定电压下的功率即为额定功率，所以据图象读出2.5V时的电流，而后据公式P=UI可计算出额定功率；
（5）先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向以及导线内部磁场的方向，然后根据小磁针静止时，北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向．

解答 解：（1）由图示电流表可知，电流表指针没有指零，在使用前要对电流表调零．
（2）滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，滑动变阻器应接右下接线柱，把灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示：

（3）电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.65V，电压表示数大于灯泡额定电压2.5V，
为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需增大，因此滑片需向左端移动，同时观察电压表示数，使电压表示数为2.5V；
（4）由图示图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.25A，灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）伸出右手，大拇指指向电流的方向，四指的方向为磁场的方向，故导体正下方磁场方向向外，即小磁针静止时N极的指向为纸外．
故答案为：（1）调零；（2）见上图；（3）左；（4）0.625；（5）纸外．

点评 本题考查了用伏安法测灯泡电功率的实验中滑动变阻器的正确使用方法、实物图的连接、电压表的读数、功率的计算；由图示图象求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率．

练习册系列答案
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12．如图所示，水平地面上静止放着A、B两个物体，下列说法正确的是（　　）
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A．甲容器中物块排开液体的重力较大B．乙容器中物块受到液体的浮力较大
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16．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，已连接的部分电路如图甲所示，图中电源电压恒定，小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整．
（2）小明同学在连接此电路时，刚连接完最后一根导线，灯泡立即发出非常耀眼的光．检查后发现连线正确，请你找出实验中可能的操作不当之处：
①连接电路时，开关没有断开；②滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大端．
（3）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，其示数为0.3A．小灯泡的额定功率为0.75W．
6．如图所示的电路中，电源电压为24V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω、1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为12Ω．
13．按照题目要求作图．
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