Question

8．回顧實(shí)驗(yàn)和探究：（將下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向：

過程現(xiàn)象	如圖是小雨通過改變通電螺絲管中電流方向或線圈的纏繞方向觀察到的現(xiàn)象，請(qǐng)根據(jù)圖甲、乙、丙中小磁針的指向，判定并標(biāo)出圖丁中小磁針的N、S極．
方法結(jié)論	實(shí)驗(yàn)中通電螺絲管的極性可以通過小磁針的指向來確定，這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．我們可以用安培定則來判定通電螺絲管的極性與導(dǎo)線中電流方向的關(guān)系．	應(yīng)用	請(qǐng)標(biāo)出圖中磁感線的方向和通電螺線管中的電流方向

（2）探究歐姆定律：

實(shí)驗(yàn)裝置	請(qǐng)根據(jù)電路圖1電路圖將圖2實(shí)物電路連接完整，并根據(jù)表1的數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法在圖3中作出R1的U-I圖象．
方法步驟	①連好如圖2電路后，移動(dòng)滑片P，測(cè)量并記下幾組電壓值和電流值，填入表1； ②在ab間分別接5Ω、10Ω、15Ω的電阻，移動(dòng)滑片P，使ab間電壓保持不變，記下對(duì)應(yīng)的電流值，填入表2．
表格	表1　　R1=10Ω U/V 3 6 9 I/A 0.3 0.6 0.9	表2　　U=3V R/Ω 5 10 15 I/A 0.6 0.3 0.2
結(jié)論	根據(jù)表1得出：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
問題討論	將實(shí)驗(yàn)裝置中的定值電阻更換為標(biāo)示為“25V”燈泡，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，電流表為0.16A，則此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為0.32W．為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向左（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片．

Answer 1

分析 （1）物理學(xué)中對(duì)于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法．
利用右手螺旋定則可以判定通電螺線管的極性跟電流方向的關(guān)系：已知電流方向即可根據(jù)右手螺旋定則判定出通電螺線管的極性；已知通電螺線管的極性即可根據(jù)右手螺旋定則判定出螺線管中的電流方向．
（2）①該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電壓、電阻的關(guān)系，因此要用到控制變量法，分析表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點(diǎn)與變化規(guī)律是得出結(jié)論的入手點(diǎn)；
②根據(jù)P_實(shí)=U_實(shí)I_實(shí)計(jì)算燈泡的實(shí)際功率，此時(shí)燈泡的實(shí)際電壓小于額定電壓，要燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律結(jié)合電路圖判斷滑片移動(dòng)的方向．

解答 解：（1）圖甲小磁針左端為N極，所以螺線管右端為S極；
由圖乙和圖甲可知：改變通電螺絲管中電流方向或線圈的纏繞方向，螺線管外部磁場(chǎng)的方向改變；
若同時(shí)改變螺絲管中電流方向和線圈的纏繞方向，螺線管外部磁場(chǎng)的方向不變，所以丁圖螺線管的右端為S極，小磁針左端為N極；
如圖：

實(shí)驗(yàn)中通電螺絲管的極性可以通過小磁針的指向來確定，這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．我們可以用安培定則來判定通電螺絲管的極性與導(dǎo)線中電流方向的關(guān)系．
根據(jù)安培定則，用手握住螺線管，大拇指指向螺線管的N極，彎曲的四指所指的方向即螺線管中的電流方向，如圖：

（2）①根據(jù)表1可知，電流有的大于0.6A，故電流表應(yīng)該用0～3A量程，電流表和定值電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法；根據(jù)表1數(shù)據(jù)結(jié)合描點(diǎn)法作出R₁的I-U圖象，如圖所示：

②在ab間分別接5Ω、10Ω、15Ω的電阻，這是探究電流與電阻的關(guān)系，故需移動(dòng)滑片P使ab間電壓保持不變；
根據(jù)表1和圖象可知：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
上述研究的思維程序是：提出問題-猜想-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-得出結(jié)論．
將定值電阻更換為標(biāo)識(shí)為“2.5V”小燈泡，由題意可知，U_實(shí)=2V，I_實(shí)=0.16A，
所以此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率：P_實(shí)=U_實(shí)I_實(shí)=2V×0.16A=0.32W；
由于U_實(shí)＜U_額，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，需要減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，根據(jù)圖1可知，應(yīng)向左調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片．
故答案為：（1）見上圖；轉(zhuǎn)換；安培；見上圖；（2）①見上圖；②電壓；正比；0.32W；左．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究螺線管外部磁場(chǎng)，探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，綜合性強(qiáng)，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，有一定難度，需要學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)要能夠全面、系統(tǒng)的掌握方可順利解答．