Question

【題目】物理小組利用如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量小燈泡的額定功率，已知待測(cè)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(xué)連接的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡發(fā)光。他將滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端向右移動(dòng)過(guò)程中，小燈泡的亮度_____（選填“變亮”、“變暗”或“不變”），滑動(dòng)變阻器連接出現(xiàn)了_____（選填“斷路”或“短路”）故障。仔細(xì)檢查電路后，小組成員小宇、小新同學(xué)認(rèn)為要完成本實(shí)驗(yàn)，需要對(duì)小劉連接的電路進(jìn)行改正。小宇認(rèn)為：“只需要將甲圖中導(dǎo)線(xiàn)①在C接線(xiàn)柱的連接改接到B接線(xiàn)柱處”；小新認(rèn)為：“只需要將甲圖中導(dǎo)線(xiàn)②在C接線(xiàn)柱的連接改接到B接線(xiàn)柱處”。你認(rèn)為_____（選填“小宇”、“小新”或“小宇和小新”）的觀點(diǎn)是正確的。

（2）改成正確的電路連接后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為4.5V時(shí)。電流表示 數(shù)如圖乙，電流表的示數(shù)為_____A，小燈泡額定功率的測(cè)量值_____W。

（3）若該小燈泡被燒壞了，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后（滑動(dòng)變阻器滑片位置不變），物理小組用規(guī)格為“4.5V、1.5W”的小燈泡替換已燒壞小燈泡。當(dāng)再閉合開(kāi)關(guān)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(dá)到額定電壓，應(yīng)讓滑動(dòng)変阻器的滑片_____（選填“位置不變”“向A端移動(dòng)”或“向B端移動(dòng)”）。

（4）小華打算增加一個(gè)阻值為10Ω的電阻 R0，只利用一只電表，通過(guò)簡(jiǎn)單操作（開(kāi)關(guān) S 接“a”、“b”各一次）來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率。如下圖丙、丁是她設(shè)計(jì)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】不變 短路 小新 0.22 0.99 小于 向B端移動(dòng) B

【解析】

(1)[1][2]燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，由于滑動(dòng)變阻器連接時(shí)出現(xiàn)短路，滑片從最左端向右移動(dòng)過(guò)程中電阻不變，電路中電流不變，燈泡亮度不變。

[3] 若按小宇觀點(diǎn)：將甲圖中導(dǎo)線(xiàn)①在C接線(xiàn)柱的連接改接到B接線(xiàn)柱處時(shí)，滑動(dòng)變阻器正確接到了電路中，但是這樣電壓表就并在燈泡和變阻器兩端，測(cè)的是總電壓。而小新觀點(diǎn)：將甲圖中導(dǎo)線(xiàn)②在C接線(xiàn)柱的連接改接到B接線(xiàn)柱處時(shí)，滑動(dòng)變阻器正確接到了電路中，并且電壓表并在了燈泡兩端，測(cè)燈泡電壓。所以小新觀點(diǎn)正確。

(2)[4]根據(jù)電流表讀數(shù)電流為0.22A

[5]由電功率公式得：

(3)[6][7]實(shí)驗(yàn)中小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為：

規(guī)格為“4.5V、1.5W”的小燈泡的電阻為：

由于替換后的燈泡電阻小，所以它分的電壓也就變小，即小于4.5V，不會(huì)正常發(fā)光，功率小于1.5W；為使其兩端電壓增大達(dá)到額定電壓，應(yīng)讓滑動(dòng)変阻器電阻應(yīng)變小，滑片應(yīng)向B端移動(dòng)。

(4)[8]圖丙中，無(wú)論開(kāi)關(guān)接a還是b都無(wú)法得知小燈泡是否正常發(fā)光，丙方案不能測(cè)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(lián)，開(kāi)關(guān)接a時(shí)，電壓表測(cè)定值電阻的電壓，開(kāi)關(guān)接b時(shí)，電壓表測(cè)燈泡和定值電阻的總電壓，都無(wú)法確定小燈泡是否正常發(fā)光，丁方案不能測(cè)定小燈泡的額定電功率。

故選B。