Question

6．小华和小军同学用电池组（电压为3V），电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率．
（1）如图所示是小华连接的实物图，请你用笔画线代替导线帮他们完成电路的连接．要求：滑动变阻器P向B端滑动时，小灯泡亮度逐渐变亮．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好．针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，小明提出了如下猜想：
①小灯泡短路；②小灯泡灯丝断了；③滑动变阻器接触不良．
根据故障现象，可以判断猜想②（填序号，下同）是错误的．如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的
（4）故障排除后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大（填“变大”、“变小”或“不变”），导致这一结果的原因是灯泡两端电压增大，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高；．
（5）整理器材时发现滑动变阻器的PB部分比PA部分热，原因是PA部分没有电流通过；PB部分有电流通过；根据电流的热效应，故滑动变阻器的PB部分比PA部分热．
（6）在实验过程中，曾出现即使将滑动变阻器调至电阻最小的位置，灯泡微弱发光，两表示数很小的现象，小华检查时碰了一下灯座上的接线柱，突然灯泡变亮了，两表示数也变大了，小军认为这是接触不良造成的，为什么接触不良就会出现这种现象呢？
小华依据欧姆定律分析，接触不良的地方电阻变大，导致电路中的电流变小，从而出现上述实验现象，实际线路中发生接触不良是很危险的，应尽量避免．如图2四种硬导线与螺钉压按式接线柱接法中（箭头方向表示拧紧螺钉的方向）不容易造成接触不良的是：C．

Answer 1

分析 （1）根据滑动变阻器滑片P向B端滑动时，小灯泡亮度逐渐变亮，确定变阻器滑的连接；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移动到阻值最大处；
（3）对每个猜想所出现的现象逐一分析，确定与题目条件不符合与相符合的猜想；
（4）因通过灯丝的电流随电压的增大而增大，根据P=UI，分析灯的功率变化，由灯丝的电阻随温度升高面变大，由欧姆定律分析回答；
（5）根据变阻器连入电路中的电阻，结合根电流的热效应回答；
（6）导线和接线柱之间连接时，导线环绕方向要和接线柱的拧紧方向是一致的，并且导线要在接线柱上绕半圈，这样接触会更好

解答 解：（1）要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，小灯泡亮度逐渐变亮，即电流变大，电阻变小，故将变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移动到阻值最大处，即A端．
（3）①连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0，电流表有示数；
②如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大，根据欧姆定律和分压原理，电流表示数接近0，电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光；
③如果滑动变阻器断路，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光；
所以，连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，电路中出现小灯泡不发光，电压表示数为零，猜想②是错误的；
如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的；
（4）因通过灯丝的电流随电压的增大而增大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大，由欧姆定律，电压表与电流表的示数之比即为灯丝的电阻，故电压表与电流表的示数之变大；
（5）因电阻丝PB部分连入电路中，PA部分没有电流通过，PB部分有电流通过；根据电流的热效应，故滑动变阻器的PB部分比PA部分热；
（6）A、导线半圈，其环绕方向和接线柱拧紧方向相同，接线柱拧紧时，导线容易脱落，容易造成接触不良．
B、导线半圈，其环绕方向和接线柱拧紧方向相反，接线柱拧紧时，导线容易脱落，容易造成接触不良．
C、为了使导线接的更牢固，缠绕方向应与螺丝的拧动方向相同，并且缠绕起来，否则容易脱落．
D、导线整圈套在接线柱上，但方向与拧动方向相反，接线柱拧紧时，接线柱容易把导线挤出，容易造成接触不良．所以C图正确．
故答案为：（1）如上所示；（2）A；（3）②；①；（4）变大；灯泡两端电压增大，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高；
（5）PA部分没有电流通过；PB部分有电流通过；根据电流的热效应，故滑动变阻器的PB部分比PA部分热；（6）C．

点评 本题是测量灯泡的额定功率实验，考查电路的连接、注意事项、故障分析、影响电阻大小的因素及电流的效应，同时对硬导线与螺钉压按式接线连接做了考查，有实际意义．