Question

（I）為了探究“感應電流產生的條件”，甲同學將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖1連接．經乙同學檢查后發現甲同學接線有錯誤，應該導線是

gh

（用導線兩端的字母符號表示）．如果在閉合電鍵時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現的情況有：
將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將

向右偏

．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉”）原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針

向左偏

．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉”）
（II）某研究性學習小組為探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關系，設計并完成了有關的實驗，以下是實驗中可供選用的器材．?
A．待測小燈泡（額定功率6W，額定電流0.5A）  B．電流表（量程0～0.6A，內阻0.1Ω）
C．電壓表V1（量程0～5V，內阻約5kΩ）      D．電壓表V2（量程0～15V，內阻約15kΩ）
E．滑動變阻器R1（最大阻值50Ω）           F．滑動變阻器R2（最大阻值1kΩ）
G．直流電源（電動勢15V，內阻可忽略）      H．開關一個，導線若干?
實驗中調節滑動變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流．?
（1）實驗中電壓表應選

V₂

；滑動變阻器應選

R₁

．
（2）請在虛線框中畫出為完成上述實驗而設計的合理的電路圖．
（3）如圖3所示是該研究小組測得小燈泡的I-U關系圖線．由圖線可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）；根據此圖給出的信息，若把小燈泡直接接在一個電源電動勢為12V，內阻為30Ω的直流電源上，小燈泡的實際功率約為

1.12w

．（計算結果保留三位有效數字）

Answer 1

分析：（1）注意該實驗中有兩個回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯成的回路，二是電流計與大螺線管串聯成的回路，據此可正確解答．
磁場方向不變，磁通量的變化不變時電流方向不變，電流表指針偏轉方向相同，磁通量的變化相反時，電流表指針方向相反．
（2）儀表的選擇應本著安全準確的原則，電壓表要測量燈泡兩端的電壓，故應通過燈泡的額定電壓值判斷需要的電壓表；由題意判斷需要的滑動變阻器．
在坐標軸作出電源的伏安特性曲線，兩線的交點為為泡的工作點，由圖可知燈泡的電流，由P=UI可求得燈泡的實際功率．

解答：解：（I）甲同學接線有錯誤，應該導線是gh，這根導線多余了，否則開關就失去作用了．
閉合開關，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；
閉合電鍵，將原線圈迅速插入副線圈時，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計指針將向右偏轉．
原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，原線圈電流變小，穿過副線圈的磁場方向不變，
但磁通量變小，靈敏電流計指針將左偏轉．
（II）（1）由P=UI得，燈泡的額定電壓U=

P

I

=12V，所以電壓表選擇V₂，
而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數據，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應選總阻值小的滑動變阻器，故選R₁；
（2）由于電壓電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，正常工作時燈泡的電阻遠小于電壓表的內阻，屬于小電阻，電流表采用外接法．
故電路原理圖如圖：

（3）在該I-U曲線中，任意點與原點連線的斜率表示該點對應的電阻倒數，
從圖中可知，小燈泡的電阻的阻值隨溫度的升高而增大．
在圖象中作出電源的伏安特性曲線，兩圖的交點為燈泡的工作點，

由圖可知，此是燈泡兩端的電壓為4.0V，電流為0.28A；
故小燈泡的實際功率約為P=UI=1.12W．
故答案為：（I）gh  向右偏    向左偏
（II）（1）V₂，R₁
（2）如圖
（3）增大，1.12w

點評：1、本題考查研究電磁感應現象及驗證楞次定律的實驗，對于該實驗注意兩個回路的不同．知道磁場方向或磁通量變化情況相反時，感應電流反向是判斷電流表指針偏轉方向的關鍵．
2、本題考查實驗中的儀表選擇及接法的選擇；應注意滑動變阻器分壓及限流接法的區別及應用，同時還應明確內外接法的不同及判斷．