Question

物理小组利用如图甲的实验电路测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为 4.5V；小灯泡额定功率约为 1W，电源电压恒为 6V。

（1）小刘同学连接的实验电路如图甲，闭合开关，小灯泡发光。他将滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，小灯泡的亮度_____（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），滑动变阻器连接出现了_____（选填“断路”或“短路”）故障。仔细检查电路后，小组成员小宇、小新同学认为要完成本实验，需要对小刘连接的电路进行改正。小宇认为：“只需要将甲图中导线①在C接线柱的连接改接到B接线柱处”；小新认为：“只需要将甲图中导线②在C接线柱的连接改接到B接线柱处”。你认为_____（选填“小宇”、“小新”或“小宇和小新”）的观点是正确的。

（2）改成正确的电路连接后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时。电流表示 数如图乙，电流表的示数为_____A，小灯泡额定功率的测量值_____W。

（3）若该小灯泡被烧坏了，断开开关后（滑动变阻器滑片位置不变），物理小组用规格为“4.5V、1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡。当再闭合开关后，该小灯泡的功率_____（选 填“大于”、“小于”或“等于”）1.5W，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动変阻器的滑片_____（选填“位置不变”“向A端移动”或“向B端移动”）。

（4）小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻 R₀，只利用一只电表，通过简单操作（开关 S 接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。如下图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是_____（填字母）。

A．两种方案都能    B．两种方案都不能 

C．丙方案能，丁方案不能   D．丙方案不能，丁方案能。

Answer

不变 短路 小新 0.22 0.99 小于 向B端移动 B

【解析】

(1)[1][2]灯泡和滑动变阻器串联，由于滑动变阻器连接时出现短路，滑片从最左端向右移动过程中电阻不变，电路中电流不变，灯泡亮度不变。

[3] 若按小宇观点：将甲图中导线①在C接线柱的连接改接到B接线柱处时，滑动变阻器正确接到了电路中，但是这样电压表就并在灯泡和变阻器两端，测的是总电压。而小新观点：将甲图中导线②在C接线柱的连接改接到B接线柱处时，滑动变阻器正确接到了电路中，并且电压表并在了灯泡两端，测灯泡电压。所以小新观点正确。

(2)[4]根据电流表读数电流为0.22A

[5]由电功率公式得：

(3)[6][7]实验中小灯泡正常发光时电阻为：

规格为“4.5V、1.5W”的小灯泡的电阻为：

由于替换后的灯泡电阻小，所以它分的电压也就变小，即小于4.5V，不会正常发光，功率小于1.5W；为使其两端电压增大达到额定电压，应让滑动変阻器电阻应变小，滑片应向B端移动。

(4)[8]图丙中，无论开关接a还是b都无法得知小灯泡是否正常发光，丙方案不能测定小灯泡的额定电功率；

丁方案中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，开关接a时，电压表测定值电阻的电压，开关接b时，电压表测灯泡和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，丁方案不能测定小灯泡的额定电功率。

故选B。