7.(2020·湘潭)如图甲,是研究小灯泡电阻的实验装置,灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器最大阻值是50Ω,电源电压保持6V不变。

7.(2020·湘潭)如图甲,是研究小灯泡电阻的实验装置,灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器最大阻值是50Ω,电源电压保持6V不变。
 
(1)用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整的电路。
(2)连接完电路后,闭合开关,发现小灯泡发光较暗,且无论怎样移动滑动变阻器滑片P,小灯泡的亮度都不变,则原因可能是    
A.开关开路            B.电压表短路      C.滑动变阻器接的是下端两接线柱
(3)正确连接后,闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数。当滑片P移到某处,电压表示数为1.5V时,要使小灯泡正常发光,应    (选填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入电路中的阻值。
(4)将所测数据绘制成如图乙所示的U﹣I图象。由图可知:小灯泡的电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的    (选填“温度”、“长度”或“横截面积”)发生了变化;此小灯泡的额定功率是     W。
(5)利用此装置还可以探究电流与电阻的关系,只需将图甲中的小灯泡换成不同阻值的定值电阻,并使定值电阻两端的电压保持不变,即可进行实验。
①接入某定值电阻后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图丙所示,为    A,则接入的定值电阻的阻值为   Ω。
②实验时,为了确保不同定值电阻两端的电压能达到并保持2V不变,换用的定值电阻阻值不能大于    Ω。
答案】(1)如上所示;(2)C;(3)增大;(4)温度;0.75;(5)①0.4;5;②25。
 
解析
(1)因为灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,滑动变阻器一上一下的串联在电路中,如图所示:
(2)连好电路闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,说明电路为通路,电流较小,电阻较大,无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,说明变阻器没有变阻的作用,则原因可能是:将变阻器的下面两个接线柱连入了电路,故C符合题意;
故选:C;
(3)当电压表示数为1.5V时,电压表示数小于灯泡额定电压,要使灯泡正常发光,应向右端移动滑动变阻器滑片来减小滑动变阻器的电阻,从而增大灯泡两端的电压,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止;
(4)小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化;
如图乙所示的U﹣I图象知,灯的电压为2.5V时,电流大小为0.3A,小灯泡的额定功率是:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)①闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V,此时电流表的示数如图丙,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,大小为为0.4A,由欧姆定律,则定值电阻的阻值为:
R==5Ω。
②探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,即实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:
6V﹣2V=4V,由分压原理,电阻的电压为变阻器电压的 ,则更换的定值电阻的阻值不能大于 ×50Ω=25Ω。
答案为:(1)如上所示;(2)C;(3)增大;(4)温度;0.75;(5)①0.4;5;②25。
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