Question

【題目】物理小組利用如圖甲的實驗電路測量小燈泡的額定功率，已知待測小燈泡額 定電壓為 4.5V；小燈泡額定功率約為 1W，電源電壓恒為 6V．


（1）小劉同學連接的實驗電路如圖甲，閉合開關，小燈泡發光．他將滑動變阻器的滑片從 最左端向右移動過程中，小燈泡的亮度（選填“變亮”、“變暗”或“不變”），滑動變阻器連接出現了（選填“斷路”或“短路”）故障．仔細檢查電路后，小 組成員小宇、小新同學認為要完成本實驗，需要對小劉連接的電路進行改正． 小宇認為：“只需要將甲圖中導線①在C接線柱的連接改接到 B 接線柱處”； 小新認為：“只需要將甲圖中導線②在 C 接線柱的連接改接到 B 接線柱處”．你認為（選填“小宇”、“小新”或“小宇和小新”）的觀點是正確的．
（2）改成正確的電路連接后，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為 4.5V 時．電流表示 數如圖乙，電流表的示數為A，小燈泡額定功率的測量值W．
（3）若該小燈泡被燒壞了，斷開開關后（滑動變阻器滑片位置不變），物理小組用規格為“4.5V、1.5W”的小燈泡替換已燒壞小燈泡．當再閉合開關后，該小燈泡的功率選 填“大于”、“小于”或“等于”）1.5W，為使其兩端電壓達到額定電壓，應讓滑動変阻器 的滑片（選填“位置不變”“向 A 端移動”或“向 B 端移動”）．
（4）小華打算增加一個阻值為 10Ω的電阻 R0 ， 只利用一只電表，通過簡單操作（開關 S 接“a”、“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率．如下圖丙、丁是她設計的兩種不同方案的 電路圖．則以下判斷正確的是（填字母）．
A.兩種方案都能
B.兩種方案都不能
C.丙方案能，丁方案不能
D.丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

【答案】
（1）不變；短路；小新
（2）0.22；0.99
（3）小于；向B端移動
（4）B
【解析】解：（1）由實物圖的連接可知，此時變阻器被短路，即移動滑片，燈泡亮度不變，故應該從讓變阻器接入電路的角度考慮，且讓電壓表必須測量小燈泡的電壓；故小宇的方案可以讓變阻器接入電路，但此時電壓表測量的是變阻器和燈泡的總電壓，故不合理；小新的方案可以讓變阻器串聯接入電路，且電壓表測量小燈泡的電壓，故該方案合理；（2）讀圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數為0.22A，則小燈泡額定功率的測量值為P額=U額I′=4.5V×0.22A=0.99W；（3）由公式P= 可知，R= ，額定電壓不變，新更換小燈泡的額定功率變大，則電阻變小，由串聯分壓可知，其他條件不變的情況下其分壓較小，閉合開關后，為使其兩端電壓達到額定電壓，應讓滑動變阻器的滑片向B端移動，以減小變阻器的阻值，減小變阻器的分壓；（4）圖丙中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光，丙方案不能測定小燈泡的額定電功率；丁方案中，R0、小燈泡、變阻器三者串聯，S接a時，電壓表測定值電阻的電壓，S接b時測燈和定值電阻的總電壓，都無法確定小燈泡是否正常發光，丁方案不能測定小燈泡的額定電功率．所以兩種方案都不能測出小燈泡的額定功率．故選B．所以答案是：（1）不變；短路；小新；（2）0.22；0.99；（3）小于；向B端移動；（4）B．