24. 小红在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验,如图1所示,电源(电压恒为4.5V)、小灯泡(额定电压为2.5V),电流表、电压表各一个,一个滑动变阻器(20Ω,3A),开关,导线若干。
(1)图1甲是小红测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正;
______(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路的故障可能是
_____;
(3)排除故障后,逐步移动滑片,看到如图1乙所示的电压表示数,其读数为
_____V,为使灯泡正常发光,应向
_____(选填“左”或“右”)端移动滑片P,图1丙为灯泡的
I﹣U图像,可知灯泡的额定电功率为
_____W;
(4)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明选用一个阻值为15Ω的电阻
R0,设计了如图2的电路及实验步骤:
①按照图2连接电路,闭合开关,调节滑片使电压表的示数为额定电压;
②保持滑片位置不变,将电压表接在
b、c两点间,测出
R0两端电压
U0,再算出小灯泡的额定功率;
小明通过实验操作,发现无法完成实验,经检查实验器材完好且接线正确,则原因是
_____;
解决问题后,小灯泡额定电功率的表达式为
P额=
_____(用
U额、
U0、
R0来表示)。
(5)完成上述实验后,小明又利用图3电路,在
MN间接入适当的元件,下列能够完成的实验有
_____(选填序号)。
①接入一个灯泡,探究电流和电压的关系
②接入一个未知电阻
Rx,测出它的阻值
③接入一个定值电阻
R,探究电流和电阻的关系
④接入一个已知额定电流的小灯泡,测出灯泡的额定功率