以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段。根据题意回答或者解决有关问题。实验器材:学生电源(电压限取6V挡)、规格为“2.5V0.23A”的小灯泡、规格为“20Ω2A” 的滑动变阻器、开关和若干导线,另有各种规格的定值电阻可供任意选用(均标注电阻值和允许通过的最大电流值)。制作要求:亮度可连续调节;在调光的整个过程中,灯两端的电压不超过2.5V。
活动过程:
(1)计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________。
(2)你准备采取什么措施,让灯泡能接到6V的电源上,且能调节亮度。简要说明你采取的措施:___________________。 (3)相互交流时,小强实验桌上的情景如图1。不少同学认为该调光灯不符合制作要求。请你指出不符合要求之处:_______________________________________________。
(4)小玲同学认为:可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0(如图2)就能符合要求。请你根据题意和有关计算,确定R0的规格。
(5)还有同学提出另一种改进方案:如果不串联定值电阻,可以在滑动变阻器的适当位置上做标记(或加一个限位装置)限制它的调节范围,也能符合要求。请你说明,还需增加什么电学器材,这个改进方案才能实施;并说明,如何运用增加电学器材来达到你的目的。
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图1 图2
(1)10Ω
(2)只要表达出“灯泡与滑动变阻器串联接入电路”即可
(3)滑动变阻器滑片不能随意向右移,否则灯泡两端的电压会超过2.5V
(4)定值电阻R0的阻值为14Ω,允许通过的最大电流不小于0.25A
(5)电压表;将电压表并联在灯泡两端,在调光过程中,观察到电压表的示数为2.5V时,在变阻器上做标记或安装限位装置,以限定滑动变阻器的移动范围(说明:用电流表亦可)。