Question

6．小華和小軍同學用電池組（電壓為3V），電壓表、電流表和滑動變阻器等實驗器材，測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電功率．
（1）如圖所示是小華連接的實物圖，請你用筆畫線代替導線幫他們完成電路的連接．要求：滑動變阻器P向B端滑動時，小燈泡亮度逐漸變亮．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應位于A（選填“A”或“B”）端．
（3）連接好電路后，閉合開關，小明發現無論怎樣調節滑動變阻器滑片P，小燈泡都不發光，電壓表的示數為零，進一步觀察并檢查電路，發現電壓表、電流表、導線及其連接均完好．針對電路中出現的小燈泡不發光的故障現象，小明提出了如下猜想：
①小燈泡短路；②小燈泡燈絲斷了；③滑動變阻器接觸不良．
根據故障現象，可以判斷猜想②（填序號，下同）是錯誤的．如果觀察到電流表有示數，則猜想①是正確的
（4）故障排除后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，多次測量，在多次測量中還發現：當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表的示數之比變大（填“變大”、“變小”或“不變”），導致這一結果的原因是燈泡兩端電壓增大，燈泡的實際功率變大，燈絲的溫度升高；．
（5）整理器材時發現滑動變阻器的PB部分比PA部分熱，原因是PA部分沒有電流通過；PB部分有電流通過；根據電流的熱效應，故滑動變阻器的PB部分比PA部分熱．
（6）在實驗過程中，曾出現即使將滑動變阻器調至電阻最小的位置，燈泡微弱發光，兩表示數很小的現象，小華檢查時碰了一下燈座上的接線柱，突然燈泡變亮了，兩表示數也變大了，小軍認為這是接觸不良造成的，為什么接觸不良就會出現這種現象呢？
小華依據歐姆定律分析，接觸不良的地方電阻變大，導致電路中的電流變小，從而出現上述實驗現象，實際線路中發生接觸不良是很危險的，應盡量避免．如圖2四種硬導線與螺釘壓按式接線柱接法中（箭頭方向表示擰緊螺釘的方向）不容易造成接觸不良的是：C．

Answer 1

分析 （1）根據滑動變阻器滑片P向B端滑動時，小燈泡亮度逐漸變亮，確定變阻器滑的連接；
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移動到阻值最大處；
（3）對每個猜想所出現的現象逐一分析，確定與題目條件不符合與相符合的猜想；
（4）因通過燈絲的電流隨電壓的增大而增大，根據P=UI，分析燈的功率變化，由燈絲的電阻隨溫度升高面變大，由歐姆定律分析回答；
（5）根據變阻器連入電路中的電阻，結合根電流的熱效應回答；
（6）導線和接線柱之間連接時，導線環繞方向要和接線柱的擰緊方向是一致的，并且導線要在接線柱上繞半圈，這樣接觸會更好

解答 解：（1）要求滑動變阻器滑片P向B端滑動時，小燈泡亮度逐漸變亮，即電流變大，電阻變小，故將變阻器滑片以右電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移動到阻值最大處，即A端．
（3）①連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，如果小燈泡短路，小燈泡不發光，相當于一根導線，電壓表示數為0，電流表有示數；
②如果小燈泡的燈絲斷了，則電壓表與電路中其它元件串聯，因電壓表內阻很大，根據歐姆定律和分壓原理，電流表示數接近0，電壓表示數接近電源電壓，小燈泡分得的電壓很小，不發光；
③如果滑動變阻器斷路，則電壓表、電流表均無示數，小燈泡不發光；
所以，連接好電路后，閉合開關，小明發現移動滑動變阻器滑片P，電路中出現小燈泡不發光，電壓表示數為零，猜想②是錯誤的；
如果觀察到電流表有示數，則猜想①是正確的；
（4）因通過燈絲的電流隨電壓的增大而增大，根據P=UI，燈的功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻變大，由歐姆定律，電壓表與電流表的示數之比即為燈絲的電阻，故電壓表與電流表的示數之變大；
（5）因電阻絲PB部分連入電路中，PA部分沒有電流通過，PB部分有電流通過；根據電流的熱效應，故滑動變阻器的PB部分比PA部分熱；
（6）A、導線半圈，其環繞方向和接線柱擰緊方向相同，接線柱擰緊時，導線容易脫落，容易造成接觸不良．
B、導線半圈，其環繞方向和接線柱擰緊方向相反，接線柱擰緊時，導線容易脫落，容易造成接觸不良．
C、為了使導線接的更牢固，纏繞方向應與螺絲的擰動方向相同，并且纏繞起來，否則容易脫落．
D、導線整圈套在接線柱上，但方向與擰動方向相反，接線柱擰緊時，接線柱容易把導線擠出，容易造成接觸不良．所以C圖正確．
故答案為：（1）如上所示；（2）A；（3）②；①；（4）變大；燈泡兩端電壓增大，燈泡的實際功率變大，燈絲的溫度升高；
（5）PA部分沒有電流通過；PB部分有電流通過；根據電流的熱效應，故滑動變阻器的PB部分比PA部分熱；（6）C．

點評 本題是測量燈泡的額定功率實驗，考查電路的連接、注意事項、故障分析、影響電阻大小的因素及電流的效應，同時對硬導線與螺釘壓按式接線連接做了考查，有實際意義．