15.小明利用如圖甲所示電路測定小燈泡的功率.被測小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω左右.實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓為 6V)、電流表(0~0.6A 0~3A)、電壓表(0~3V 0~15V)、開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器三只:R
1(20Ω 0.5A)、R
2(50Ω 0.5A)、R
3(500Ω 1A).
(1)實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,則接下來的操作是調(diào)零.正確連接電路閉合 開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,燈泡都不亮,電壓表示數(shù)接近6V,電流表示數(shù)幾乎為0,電路的故障可能是燈泡斷路.
(2)排除電路故障后,閉合開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測量,小明畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖丙),則小燈泡的額定功率為0.625W.在多次測量中,小明還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比變大.(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(3)小明又取了一個(gè)規(guī)格、型號完全相同的舊燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作時(shí),燈泡亮度明顯偏暗,小明仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)這只燈泡的玻璃內(nèi)壁變黑.燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時(shí)發(fā)生升華(選填物 態(tài)變化名稱)而變細(xì),消耗的實(shí)際功率變小的緣故(選填“大”或“小”).
(4)如圖戊電路圖中電源電壓 U 保持不變,小燈泡的額定電壓為U
0,且U>U
0,定值電阻的阻值為R.在不改變電路連接的情況下,能測出小燈泡額定功率的是C,請寫出實(shí)驗(yàn)步驟:①開關(guān)處于2的位置,電壓表測量的是燈泡的兩端電壓,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓值U0;②開關(guān)處于1的位置,電壓表測量的是燈泡和電阻串聯(lián)后的兩端電壓U′.并用測量的量和已知量表示額定功率:P=U
0I=$\frac{{U-{U}_{0}}^{′}}{{R}_{0}}•{U}_{0}$.
(5)燈泡的功率測量完畢,小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻更換電路中的燈泡,探究電流跟電阻的關(guān)系,得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖象,則小明應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器R
2(選填“R
1”、“R
2”或“R
3”).若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14Ω,則所選定值電阻的阻值為10Ω..