17.下面是文奇和包博等同學(xué)進行的電學(xué)實驗:
(1)文奇為了探究通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系,設(shè)計了如圖甲所示的電路.
①請用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖甲電路的連接;
②文奇看到鄰組同學(xué)在閉合開關(guān)后,電流表的指針偏向“0”刻度線的左側(cè),原因是電流表正負(fù)接線柱接反了;
③如果文奇連接電路時接入的電阻為5Ω,控制電阻兩端的電壓為2V,那么將5Ω的電阻換成10Ω的電阻時,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左端調(diào)節(jié),使電壓表示數(shù)為2V;把10Ω的電阻換成20Ω的電阻,無論怎樣調(diào)節(jié)滑片都無法使電壓表示數(shù)調(diào)到控制值,說明她選擇的滑動變阻器最大阻值太;
電壓U/V | 2 |
電阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
電流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
④更換器材后,重新實驗,將數(shù)據(jù)記錄在表格中,分析實驗數(shù)據(jù)可得出:當(dāng)電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
(2)包博將電阻換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,測量其不同電壓下的電功率.
①正確連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),電流表指針不動,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路;
②排除故障,繼續(xù)實驗,如圖乙所示是某次實驗電流表的示數(shù)為0.1A.最后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出I-U圖象(如圖丙),根據(jù)圖象求出小燈泡正常發(fā)光時的功率為0.625W;
③通過分析I-U圖象,發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大,其原因是燈絲電阻受溫度影響.
(3)完成上面實驗后,包博同學(xué)又想測量額定電壓為U
額的小燈泡的額定功率,但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞,于是他們又找來了兩個開關(guān),設(shè)計了如圖丁所示的電路,已知電源電壓為U,定值電阻的阻值為R
0,請你完成下面實驗步驟.
①閉合開關(guān)S、S
1(填寫S、S
1、S
2的通斷情況),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U-U
額;
②閉合開關(guān)S、S
2(填寫S、S
1、S
2的通斷情況),保持滑動變阻器的滑片不動,讀出電壓表示數(shù)為U
1;
③燈泡的額定功率的表達(dá)式為P
額=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}{U}_{額}$.