Question

（1）小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图所示的三个实验．

①该探究实验用到的实验方法是______
②观察三个实验，比较甲图和______图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显．
③观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明：______相同时，______越小，压力作用效果越明显．
（2）小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为6Ω．除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（0～0.6A 0～3A），电压表（0～3V  0～15V），滑动变阻器R₁（20Ω  1.5A），滑动变阻器R₂（5Ω  1A），开关一个，导线若干．实验中，小红经过分析．电流表选用了（0～0.6A）量程．

①为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选______，滑动变阻器应该选______．
②请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整．
③闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到______端（选填“左”或“右”）；实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是______．

Answer

（1）①压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，研究与其中某一个因素的关系时，采用控制变量法；
②研究压力的作用效果与压力的关系，必须控制受力面积相同，改变压力的大小；
③比较甲、丙两图，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想，得出正确的结论．
（2）①实验测量小灯泡的额定功率，要求小灯泡两端的电压达到额定电压，根据这个电压值选择电压表的量程；计算出小灯泡正常发光时，需要串联的电阻值，根据这个电阻值选择合适的滑动变阻器；
②小灯泡和滑动变阻器组成串联电路，电流表测电流，串联在电路中；电压表测量灯泡两端的电压，与小灯泡并联；
③电学实验，连接电路时开关要断开，滑片移到最大阻值处；电压表示数为零，说明电压表被短路或者与电源连接部分有断路，再根据电流表的示数情况判断电路故障．
【解析】
（1）①探究影响压力作用效果的因素，应采用控制变量法的思想；
答：控制变量法．
②要得出“受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显”的结论，必须控制受力面积相同，压力大小不同，符合条件的只有甲、乙两图；
答：乙．
③甲、丙两图中，都是一块砖，压力相同，放置方式不同，受力面积不同，压力的作用效果不同，因此会得出压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越显著．
答：压力、受力面积．
（2）①小灯泡的额定电压是2.5V，因此电压表量程选择0～3V；电源电压是6V，小灯泡要想正常发光，必须串联一个滑动变阻器起分压作用：
分担的电压U′=6V-2.5V=3.5V，电路中的电流等于灯泡的额定电流，即I′=I灯===0.4A，
∴此时滑动变阻器接入电路的阻值为R′===8.75Ω
因此选择R1（20Ω  1.5A）．
答：电压表选择0～3V量程，滑动变阻器选择R1（20Ω  1.5A）．
②电压表量程选择0～3V，滑动变阻器按照“一上一下”的方式接入电路，如下图所示：
答：实物电路连接图：

③任何电学实验，连接电路时开关要断开，滑片移到最大阻值处，滑动变阻器下端选择的是左端的接线柱，因此滑片要移到右端；
电压表示数为零，说明电压表被短路或者与电源连接部分有断路，因为电流表有示数，所以电路无断路，因此电路故障是电压表局部短路（或小灯泡L局部短路）．
答：滑片移到右端、电路故障是：电压表局部短路（或小灯泡L局部短路）．