11.小红在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉.
(2)实验过程中,小红正确连接电路并检查无误后,闭合开关,但她发现灯泡不亮,于是立刻举手要求老师更换灯泡,其实小红的做法是欠妥的,她正确的做法应该是移动滑片看灯泡是否发光.
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)小宇同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为2.2V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(4)小宇同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U关系图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W,还可以得出:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大(选填“增大”、“减小”或“不变”).从图象还可以发现通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比,造成这种现象的原因是小灯泡灯丝电阻受温度影响.
(5)小叶同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出她在实验中两个操作不当之处是:
①连接电路时开关没有断开;
②闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置.
(6)小芳同学正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数.其故障原因可能是:小灯泡断路.
(7)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验.于是向老师要了一个阻值为R
0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为:
),借助原有的实验器材,顺利完成了实验.设计实验方案如图丁.
①请根据实验电路图补充完整步骤.
a.根据电路图连接电路,闭合开关S
1、S
2接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V.
b.保持滑动变阻器滑片位置不变,S
2接2,读出电压表示数U.
②写出灯泡额定功率的表达式P
额=2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$(用已知量和测量量表示)