10.“測量小燈泡電功率”的實驗中,電源為兩節(jié)新干電池,電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω,所用滑動變阻器的最大阻值20Ω.
(1)請用筆畫線代替導線在圖甲中完成實物電路的連接(要求滑片向B滑動時,接入電路阻值減小,且導線不能交叉).
(2)實驗時,某個小組同學剛閉合開關就發(fā)現小燈泡亮度很亮然后馬上熄滅了,老師指出了同學們操作時的錯誤是連接電路時,開關沒有斷開;未將滑片P移至最大阻值處,同時提醒同學們注意觀察此時電表的示數,發(fā)現電流表無示數,電壓表有示數(選填“有示數”,“無示數”).
(3)斷開開關,更換了相同規(guī)格的小燈泡后重新按照正確的操作進行實驗.移動滑片,當燈正常發(fā)光時,電流表示數如圖乙所示,小燈泡的額定電流為0.2A,小燈泡的額定功率是0.5W,小燈泡正常發(fā)光的電阻是12.5Ω.
(4)小華打算增加一個阻值為10Ω的定值電阻R
0,只利用一只電壓表,通過圖中操作(開關S接“a”“b”各一次)來測量小燈泡的額定功率.圖丙、丁是她設計的兩種不同方案的電路圖,則以下判斷正確的是D.
A.兩種方案都能 B.兩種方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能 D.丙方案不能,丁方案能
(5)小華還想探究“在電壓一定的情況下,電流與電阻的關系”,于是將甲圖中的小燈泡換成四個阻值分別為10Ω,8Ω,6Ω和4Ω的定值電阻,其余連接均不改變.在實驗過程中,將4個定值電阻依次接入電路,調節(jié)滑動變阻器使定值電阻兩端的電壓保持某個值U
0不變,為了能夠順利得到4組I、R數據,完成實驗,該電壓U
0的取位大小應滿足:1V≤U
0≤2.4V;完成實驗后,小華分析數據得到:在電壓一定的情況下,電流與電阻成反比的結論.
(6)完成實驗后,小華想用原電路測某一定值電阻Rx的阻值,他用該電阻替換燈泡后,發(fā)現電壓表損壞了,便將其拆除.若滑動變阻器的最大阻值用R
0表示,你在不改變其他元件連接的方式下,幫他完成實驗:(幾次實驗后,電池電壓稍有下降)
實驗步驟:A.閉合開關,使滑動變阻器連入電路的阻值最小(為零),記下電流表的示數I
1;
B.將滑動變阻器連入電路的阻值最大,記下電流表示數I
2;
表達式:R
x=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$R
0(用所測物理量符號表示).