Question

小华利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω，滑动变阻器的规格“0～50Ω”．

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑片P应当移至最______端（选填“左”或“右”）；
（3）为完成整个实验，应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持______V不变；
（4）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能______；
（5）实验中，若保证电压表的示数为2.5V不变，将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）；当定值电阻为10Ω时，移动滑动变阻器滑片应使接入的阻值为______Ω．
（6）小华又将乙图中的电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，图丙是使该灯泡正常发光时的电流表的示数，则该灯泡的额定功率为______W．
（7）将R换成插有铁心的螺线管，则当滑片P向左滑动时，它能够吸起大头针的数量将______．

Answer

（1）根据电路图连接实物时，注意电流表、电压表的位置、接法、量程选择和电流方向；滑动变阻器采用“一上一下”的接法；
（2）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器接入电路的电阻应最大；
（3）串联电路电阻具有分压作用，并且电阻两端电压与其阻值成正比；
（4）电压表无示数，有两个可能：并联的电阻短路，串联的其它元件断路；电流表有示数，说明电路是通路；
（5）要探究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的定值电阻的阻值，同时保持两端电压一定；定值电阻变化，两端电压相应变化，要保持电阻两端电压不变，就要调节滑动变阻器的滑片，调整接入电路的阻值大小；
（6）读取电流表示数时，先要明确电流表选择的量程和对应的分度值；已知灯泡额定电压和正常工作时的电流，利用P=UI得到额定功率；
（7）电磁铁磁性强弱与电流有关：电流越大，磁性越强．
【解析】

（1）由图知，大部分元件已经连接好，需要做的就是将电流表“0.6”与定值电阻左侧的接线柱用导线连接即可．
故实物图连接如下：

（2）要使滑动变阻器接入电路电阻最大，滑片应位于最大阻值处，也就是最右端．
故答案为：右；
（3）当阻值为25Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，定值电阻两端电压为U=×6V=2V．也就是说，为保证在滑动变阻器变阻范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于2V．
故答案为：2；
（4）闭合开关电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，有两个可能：并联的电阻短路，串联的其它元件断路．综合分析知，电路故障可能是定值电阻短路．
故答案为：电阻短路；
（5）定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，因为串联电路电压与电阻成正比，所以电阻两端电压会减小；要保持电压不变，需要将滑动变阻器的电阻也减小．应将滑动变阻器的滑片向左滑动；
当定值电阻为10Ω时，两端电压为2.5V，电路电流为I==0.25A
滑动变阻器两端电压为6V-2.5V=3.5V，所以滑动变阻器接入电路的电阻为R′==14Ω．
故答案为：左；14；
（6）由图知，电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的电流为I=0.2A
灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：0.5；
（7）由电路图知，当滑动变阻器滑片向左滑动时，接入电路电阻减小，电路电流增大，所以电磁铁磁性增强，吸起大头针的数目增多．
故答案为：增多．