2.在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω-15Ω之间.所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(50Ω 1A)一个,导线若干.
(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)闭合开关前,图甲图中的滑片P应位于右(选填“左”或“右”)端;闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是小灯泡断路(写出一种即可).
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为4V,小灯泡的额定功率为1.2W.
(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了另一个额定电流为I
e的小灯泡额定功率.她设计了如图丙所示电路图,请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式.
实验步骤:
①按图连接电路,然后只闭合开关S
1,移动滑片P,使电流表的示数为I
e.
②再闭合开关S
2,保持滑片不动,读出电流表示数I.
③小灯泡的额定功率的表达式:P
额=(U-$\frac{{I}_{e}U}{I}$)I
e.(用字母表示,可能用到的物理量有:已知的电源电压U、灯泡的额定电流I
e、滑动变阻器的最大阻值R
0和实验中测得的物理量)
(5)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于25Ω.