Question

【題目】物理小組利用如圖1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．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（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1乙，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，為使其兩端電壓達到額定電壓，應讓滑動変阻器的滑片（填“位置不變”、“向A端移動”或“向B端移動”）．
（4）某實驗小組的同學除了測燈泡額定功率外，還記錄了燈泡在不同電壓下電流表的示數，并根據記錄的數據正確繪制了燈泡的I﹣U 圖象，他們繪制的圖象與圖2中一致．
（5）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．圖3甲、乙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）小新
（2）0.99
（3）向B端移動
（4）丙
（5）B
【解析】解：（1）據實物圖的連接，分析可知，此時變阻器被短路， 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）由圖可知，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，同等情況下其分壓較小，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）燈泡的電阻隨著溫度的升高而增大，根據I= ，得R= ，電壓的變化量應大于電流的變化，由下圖可知，只有丙正確；

故選丙圖象．（5）圖甲中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光，甲方案不能測定小燈泡的額定電功率；
乙方案中，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，乙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）小新；（2）0.99；（3）向B端移動；（4）丙；（5）B．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．