某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3.同学们设计的电路如图甲所示:
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整.
(2)最合适的滑动变阻器应选用 (选填“R1”、“R2”、“R3”)
(3)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图丙所示,则接下来的操作是 .
(4)经检查无误后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丁),根据图象提供的信息,算出小灯泡的额定功率为 W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)
【考点】电功率的测量;影响电阻大小的因素.
【分析】(1)求出灯正常发光时的电流大小确定电流表量程,变阻器按一下一上接入电路中;
(2)选择滑动变阻器的规格,要从电路需要滑动变阻器的最大电阻和电路通过的最大电流考虑:
滑动变阻器的最大阻值要稍大于电路需要滑动变阻器的最大阻值.
滑动变阻器允许通过的最大电流大于电路最大电流.
(3)实验前,要看电表的指针是否指零刻度,不在零刻度要进行调零.
(4)在图象上找到灯泡2.5V下的电流,根据P=UI计算额定功率.
灯丝的电阻受温度影响很大,随温度的升高而增大.
【解答】解:(1)灯泡正常工作时电流为IL==0.25A,电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一下一上接入电路中,如下所示:
(2)测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时,
滑动变阻器电压为:U'=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
滑动变阻器电阻为:R'==14Ω.
滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻,“5Ω 0.5A”电阻太小,“500Ω 1A”电阻太大.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适.
(3)实验前,电流表指针没有在零刻度,需要调零.
(4)灯在额定电压下的功率为额定功率,在图象中查得,灯泡在2.5V下的电流为0.25A,
所以P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W.
灯丝的电压增大,温度升高,电阻增大.
故答案为:
(1)如上图;
(2)R2
(3)把指针调至零刻线(调零);
(4)0.625; 增大.