题目内容

20．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对电流表调零．
（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，应将滑片适当地向右（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察电压表示数，使电压表示数为2.5V．

（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，小灯泡灯线形电阻随电压的增大而增大（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．图8中小磁针北极转向纸内（两空均选填“纸内”或“纸外”）．

分析 （1）如果电表指针没有指在零刻度线上，要对电表指针调零．
（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，然后连接实物电路图．
（3）由图示电压表确定其量程与分度值，然后读出其示数，根据其示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向．
（4）由图示图象求出灯泡电压对应的电流，然后应用P=UI、欧姆定律分析答题．
（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，电流表指针没有指在零刻度线上，在使用前要对电流表指针进行调零，使指针指在零刻度线上．
（2）滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变大，滑动变阻器应接左下接线柱，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）由图示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.6V，大于灯泡额定电压，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向右移动，同时眼睛应观察电压表示数．
（4）由图示图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.25A，灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；由图示图象可知，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，灯泡电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大．
（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；
伸出右手，四指指向电流的方向，大拇指指向磁场的方向，故导体内部磁场方向向里，即小磁针静止时N极的指向为纸内．
故答案为：（1）对电流表调零；（2）如图所示；（3）右；电压表示数，使电压表示数为2.5V；（4）0.625；增大；（5）纸外；纸内．

点评 连接电路图时要注意滑动变阻器的接法；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．

练习册系列答案
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