题目内容
【题目】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
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(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 .
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(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”).
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【答案】(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.
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【解析】
试题(1)使用电表前,仔细观察指针是否指在零刻线,如不是,需要调零;
(2)根据题目要求,滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,由图可知滑动变阻器的下接线柱应接右侧,连入电路的阻值变大,由图可知滑动变阻器的下接线柱应接左侧;
(3)由电压表的示数可知,电压为2.7V大于额定电压,现要测定小灯泡的额定功率,就要求小灯泡两端电压为2.5V,根据串联分压特点,滑动变阻器的滑片应向左移;同时观察电压表直到2.5V;
(4)由图5可知,小灯泡2.5V时的电流,由P=UI可求额定功率,小灯泡电阻受温度影响较大,随电压增大而增大;
(5)根据用右手握住直导线.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,先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向,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:(1)电表的使用注意调零,观察量程、分度值;由图1可知需要调零;
(2)滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,由图可知滑动变阻器的下接线柱应接右侧;
(3)由电压表的示数可知,电压为2.7V>2.5V,根据串联分压特点,滑动变阻器的滑片应向左移,增大滑动变阻器阻值分去多余的0.2V电压;同时观察电压表到示数为2.5V为止;
(4))由图5可知,小灯泡2.5V时的电流,I=0.25A,P=UI=2.5V×0.25A=0.625w,
小灯泡电阻受温度影响较大,故随电压增大而增大;
(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,故图7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;图8中磁场方向垂直纸面向内.
故答案为:(1)调零;(2)如下图
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(3)左、电压表示数;(4)使电压表示数为2.5V、0.625、增大;(5)纸外;纸内.