Question

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      ．

（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      （选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察      ．

（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      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      ．图8中小磁针北极转向      （两空均选填“纸内”或“纸外”）．

Answer

（1）调零；（2）如下图

（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

【解析】

试题分析：（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．

【解析】
（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

（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．