20. 在“测定小灯泡额定功率”的实验中,小楠同学设计的电路如图甲。被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.实验器材:电源(电压为6V、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一只,滑动变阻器,导线若干。
(1)按照图甲的电路图,请你用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整
______。(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变大)
(2)若连好电路后,闭合开关S,小楠发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数约为6V,则故障的原因可能是
( )A.小灯泡处短路
B.电流表断路
C.小灯泡处断路
D.电压表的正、负接线柱接反
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数为
__________V时,小灯泡正常发光,若小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为
__________W。
(4)美美认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率,她找来额定电流为
I额的小灯泡,利用已知阻值的电阻
R,设计了如图丁的电路图。请帮她补全她的实验内容:
①闭合S和S
1,断开S
2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为
__________;
②闭合S和S
2,断开S
1,滑片静止不动,读出电压表的示数
U1;
③小灯泡额定功率的表达式
P额=
__________。(以上两空用已知物理量或测得的量表示)
(5)美美还想探究导体中的电流跟导体电阻的关系,她利用电压为6V的电源、10Ω、20Ω和30Ω的定值电阻和“60Ω 1A”的滑动变阻器,设计了如图戊的电路图,分别把三个定值电阻单独接入电路进行了三次实验。实验中她是控制定值电阻两端的电压不低于
__________V,才完成了实验。