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小美用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。 (1)请...

小美用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。

(1)请用笔画线代替导线将图 1 中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大______

(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图 2 所示位置,则接线柱______间(填接线柱的数字编号)出现了______(选填“短路”或“断路”);

(3)故障排除后,小美从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图像如图 3 所示。则小灯泡的额定功率是______W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的______(选填选项前字母);

A.2A    B.15Ω2A    C.25Ω2A    D.30Ω2A

(4)小明将滑片 P 从阻值最大位置 A 移至阻值最小位置 B,并依据实验数据,描出小灯泡的I-U 图像如图 4 所示,任取图像中一点 C 构成矩形(图 5 中阴影部分),则矩形的面积表示的物理含义是______

(5)如图 6 所示,定值电阻 R 和滑动变阻器 R串联接入电路(R阻值足够大),电源电压为 U 保持不变,开关闭合时电路中的电流为 I,电路总功率为各用电器所消耗功率之和,则滑动变阻器消耗功率 P=______(用 UIR 表示),则当滑动变阻器接入电路阻值从足够大到变为零的过程中其所消耗功率变化的特点为______

 

⑥⑦ 断路 0.75 C 此时滑动变阻器的功率 先增大后减小直至为零 【解析】 (1)[1]为使滑动变阻器接入电路的阻值最大,连接电路如图所示: 。 (2)[2][3]实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,此时电压表满量程,电流表示数为零,则接线柱⑥⑦间出现了断路,即小灯泡断路,电压表串联在电路中。 (3)[4]故障排除后,小美从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图像如图3所示;小灯泡的额定电压为2.5V,根据串联电路电阻分压特点,小灯泡两端电压不断增大至2.5V,此时的额定电流为0.3A,则其功率为 [5]电源电压为3V,由U-I图像可知,当滑动变阻器接入电路阻值最大时电路电流为0.1A,小灯泡两端电压为0.5V,则此时滑动变阻器阻值为 则所用滑动变阻器的规格选C。 (4)[6]滑动变阻器的功率表达示为 滑片P从A移至阻值最小位置B的过程中,矩形的面积表示的物理含义是此时滑动变阻器的功率。 (5)[7]如图 6 所示,定值电阻 R 和滑动变阻器 R′串联接入电路(R′阻值足够大),电源电压为 U 保持不变,开关闭合时电路中的电流为 I,电路总功率为各用电器所消耗功率之和,则滑动变阻器消耗功率为 [8]滑动变阻器消耗功率表达示还可以表示为 当滑动变阻器接入电路阻值从足够大到变为零的过程中,其消耗功率先增大,当阻值与定值电阻相同时达到最大,后不断减小,当接入阻值为零时功率也为零。  
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_______

 

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