21. 小明利用实验室中以下器材:新干电池若干节、一个标有“0.3A”字样的小灯泡、一个额定电压是U
0的小灯泡、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R
1、最大阻值未知的滑动变阻器R
2、电流表、电压表、开关及导线若干,完成了下列电学实验。
(一)探究电流与电阻的关系
(1) 如图甲是小明设计的电路,还有两根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2) 开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放到(选填“A”或“B”)端,闭合开关后,若小明发现电流表和电压表示数都较小,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不发生变化,可能原因是。
(3) 他正确连接电路后,利用这个电路测出的实验数据绘制的I-R图象如图乙中A曲线所示,依据此图象不能得出正确结论。请分析产生这种现象的原因是。
(4) 他改正错误后重新实验,根据实验数据绘制出I-R图象如图乙中B曲线所示,由此得出实验结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成。
(5) 实验中保持电压表的示数为3V不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源电压的最大值是V。
(6) 实验中至少需要测量三组数据,目的是(选填“寻找普遍规律”或“减小误差”)。
(7) 测量小灯泡的电阻
小明将电路中的定值电阻换成标有“0.3A”的小灯泡,用六节新干电池作为电源进行实验。
正确连接电路,规范操作,闭合开关后,发现小灯泡发出非常明亮的光,下列解决此问题的方法中可行的是和
A.适当减少电池节数
B.将滑动变阻器的滑片向另一端移动
C.立即记录数据,然后按正常步骤实验
D.将一个阻值适当的定值电阻串联在电路中
(8) 正确处理后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片的过程中,小明的眼睛应观察表的示数,某一时刻,两电表的示数如图丙所示,小灯泡的额定电压是V,小灯泡正常发光时的电阻约为Ω。(结果保留1位小数)
(9) 小明在不同的电压下测得了三组数据,他(选填 “可以”或“不可以”)求这三次电阻的平均值作为这次实验的最终结果。
(10) 在实验中如果小灯泡灯丝断了,在不烧坏电表的情况下,电流表示数,电压表示数。(选填“有”或“没有”)
(11) 测量小灯泡的额定功率
小明发现电流表不小心被烧坏,他利用现有器材设计了如图丁所示电路来测量额定电压是U0的小灯泡的额定功率,以下是他的实验过程,请帮他补充完整。
正确连接电路,闭合开关和,将滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为,此时小灯泡正常发光。
(12) 只闭合开关S和S2 , 保持滑动变阻器R1和R2的滑片位置不动,读出电压表的示数为U′。小灯泡的额定功率P额=(用字母表示,滑动变阻器R1的最大阻值用R1表示)。