10.“测量小灯泡电功率”的实验中,电源为两节新干电池,电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值20Ω.
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接(要求滑片向B滑动时,接入电路阻值减小,且导线不能交叉).
(2)实验时,某个小组同学刚闭合开关就发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了,老师指出了同学们操作时的错误是连接电路时,开关没有断开;未将滑片P移至最大阻值处,同时提醒同学们注意观察此时电表的示数,发现电流表无示数,电压表有示数(选填“有示数”,“无示数”).
(3)断开开关,更换了相同规格的小灯泡后重新按照正确的操作进行实验.移动滑片,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定电流为0.2A,小灯泡的额定功率是0.5W,小灯泡正常发光的电阻是12.5Ω.
(4)小华打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R
0,只利用一只电压表,通过图中操作(开关S接“a”“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率.图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是D.
A.两种方案都能 B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能 D.丙方案不能,丁方案能
(5)小华还想探究“在电压一定的情况下,电流与电阻的关系”,于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω,8Ω,6Ω和4Ω的定值电阻,其余连接均不改变.在实验过程中,将4个定值电阻依次接入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值U
0不变,为了能够顺利得到4组I、R数据,完成实验,该电压U
0的取位大小应满足:1V≤U
0≤2.4V;完成实验后,小华分析数据得到:在电压一定的情况下,电流与电阻成反比的结论.
(6)完成实验后,小华想用原电路测某一定值电阻Rx的阻值,他用该电阻替换灯泡后,发现电压表损坏了,便将其拆除.若滑动变阻器的最大阻值用R
0表示,你在不改变其他元件连接的方式下,帮他完成实验:(几次实验后,电池电压稍有下降)
实验步骤:A.闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数I
1;
B.将滑动变阻器连入电路的阻值最大,记下电流表示数I
2;
表达式:R
x=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$R
0(用所测物理量符号表示).