Question

（1）小明同學(xué)為探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)時(shí)，用了完全相同的四塊磚和完全相同的三塊海綿，做了如圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)．

①該探究實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是______
②觀察三個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較甲圖和______圖所示實(shí)驗(yàn)，說明：受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力作用效果越明顯．
③觀察三個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較甲圖和丙圖所示實(shí)驗(yàn)，說明：______相同時(shí)，______越小，壓力作用效果越明顯．
（2）小紅用如圖甲所示的電路測定小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為6Ω．除小燈泡外，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電壓為6V的電源，電流表（0～0.6A 0～3A），電壓表（0～3V  0～15V），滑動(dòng)變阻器R₁（20Ω  1.5A），滑動(dòng)變阻器R₂（5Ω  1A），開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)中，小紅經(jīng)過分析．電流表選用了（0～0.6A）量程．

①為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，電壓表量程應(yīng)該選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選______．
②請(qǐng)按照小紅設(shè)計(jì)的電路圖，幫助她用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，把乙圖中實(shí)物連接圖補(bǔ)充完整．
③閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到______端（選填“左”或“右”）；實(shí)驗(yàn)中，由于某種原因，導(dǎo)致電壓表的示數(shù)變?yōu)榱�，電流表的示�?shù)增大，則電路可能出現(xiàn)的故障是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）①壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)，研究與其中某一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法；
②研究壓力的作用效果與壓力的關(guān)系，必須控制受力面積相同，改變壓力的大��；
③比較甲、丙兩圖，找出相同因素和不同因素，結(jié)合控制變量法的思想，得出正確的結(jié)論．
（2）①實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的額定功率，要求小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓，根據(jù)這個(gè)電壓值選擇電壓表的量程；計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)，需要串聯(lián)的電阻值，根據(jù)這個(gè)電阻值選擇合適的滑動(dòng)變阻器；
②小燈泡和滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，電流表測電流，串聯(lián)在電路中；電壓表測量燈泡兩端的電壓，與小燈泡并聯(lián)；
③電學(xué)實(shí)驗(yàn)，連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，滑片移到最大阻值處；電壓表示數(shù)為零，說明電壓表被短路或者與電源連接部分有斷路，再根據(jù)電流表的示數(shù)情況判斷電路故障．
解答：解：（1）①探究影響壓力作用效果的因素，應(yīng)采用控制變量法的思想；
答：控制變量法．
②要得出“受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力作用效果越明顯”的結(jié)論，必須控制受力面積相同，壓力大小不同，符合條件的只有甲、乙兩圖；
答：乙．
③甲、丙兩圖中，都是一塊磚，壓力相同，放置方式不同，受力面積不同，壓力的作用效果不同，因此會(huì)得出壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力作用效果越顯著．
答：壓力、受力面積．
（2）①小燈泡的額定電壓是2.5V，因此電壓表量程選擇0～3V；電源電壓是6V，小燈泡要想正常發(fā)光，必須串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器起分壓作用：
分擔(dān)的電壓U′=6V-2.5V=3.5V，電路中的電流等于燈泡的額定電流，即I′=I_燈===0.4A，
∴此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R′===8.75Ω
因此選擇R₁（20Ω  1.5A）．
答：電壓表選擇0～3V量程，滑動(dòng)變阻器選擇R₁（20Ω  1.5A）．
②電壓表量程選擇0～3V，滑動(dòng)變阻器按照“一上一下”的方式接入電路，如下圖所示：
答：實(shí)物電路連接圖：

③任何電學(xué)實(shí)驗(yàn)，連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，滑片移到最大阻值處，滑動(dòng)變阻器下端選擇的是左端的接線柱，因此滑片要移到右端；
電壓表示數(shù)為零，說明電壓表被短路或者與電源連接部分有斷路，因?yàn)殡娏鞅碛惺緮?shù)，所以電路無斷路，因此電路故障是電壓表局部短路（或小燈泡L局部短路）．
答：滑片移到右端、電路故障是：電壓表局部短路（或小燈泡L局部短路）．
點(diǎn)評(píng)：本題易錯(cuò)問題有兩個(gè)：
（1）滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇，滑動(dòng)變阻器起分壓的作用，根據(jù)需要分擔(dān)的電壓值和電路中的電流值，計(jì)算出接入的電阻值，選擇合適的滑動(dòng)變阻器．
（2）電壓表和電流表判斷電路故障的方法和思路，分兩種情況：
①電壓表無示數(shù)說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路斷路或不包含電源部分短路，再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路．有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路．
②電壓表有示數(shù)說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路短路或不包含電源部分?jǐn)嗦罚�再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路．有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路．