(2013?安顺)小强利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”.

实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(10Ω 2A、20Ω 1A),导线若干.
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整.
(2)实验中多次改变R的阻值,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得结论:
电压不变时,电流与电阻成反比
电压不变时,电流与电阻成反比

①在上述实验中,小强先用5Ω的电阻做完实验后,接着要改用10Ω的电阻继续做实验,应如何具体操作?
断开开关,把滑片P移到A端,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P的位置,并观察电压表的示数变化,直到电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数
断开开关,把滑片P移到A端,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P的位置,并观察电压表的示数变化,直到电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数

②当小强改用15Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值.小强不畏困难,经过认真思考,找出了原因,并利用现有的实验器材解决了问题,完成了实验.请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是:
滑动变阻器的最大阻值太小
滑动变阻器的最大阻值太小

并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法(同种方法不能重复使用),并简要说明方法一的理由.
方法一:
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器

理由:
根据
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R
,得:R=12Ω,故选用“20Ω1A”的滑动变阻器.
根据
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R
,得:R=12Ω,故选用“20Ω1A”的滑动变阻器.

方法二:
在电路中再串联一个5Ω的定值电阻
在电路中再串联一个5Ω的定值电阻
(2012?苏州)按图示的电路图做“测置小电灯的功率”的实验,所用器材有:标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0?0.6A、0?3A)、电压表(量程为0?3V、0?15V)、开关及导线若干.
(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开 关后会造成
D
D
(填选项前的字母)
A.电流表烧坏
B、电压表烧坏
C.小电灯烧坏
D、小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是:
小电灯断路
小电灯断路
,排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:
闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处.
闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处.

(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
电压表的示数
U/V
电流表的示数 I/A 小电灯的功率 P/W
2.0 0.20  
2.5 0.22  
3.0 0.25  
3.8 0.30  
4.5 0.32  
①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为
1.14
1.14
W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:
灯丝电阻随温度的升高而增大
灯丝电阻随温度的升高而增大

②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为
7.3
7.3
Ω
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,两灯消粍的总功率为
1.5
1.5
W.
(4)若电压表的0?15V量程已损坏,只能使用0?3V量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
①在虚线框中画出测量电路图;
②若小电灯两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为
4.7
4.7
Ω~
12
12
Ω

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