题目内容

【题目】物理小组利用如图1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.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(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1乙,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,为使其两端电压达到额定电压,应让滑动変阻器的滑片(填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”).
(4)某实验小组的同学除了测灯泡额定功率外,还记录了灯泡在不同电压下电流表的示数,并根据记录的数据正确绘制了灯泡的I﹣U 图象,他们绘制的图象与图2中一致.
(5)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.图3甲、乙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.

【答案】
(1)小新
(2)0.99
(3)向B端移动
(4)丙
(5)B
【解析】解:(1)据实物图的连接,分析可知,此时变阻器被短路, 故应该从让变阻器接入电路的角度考虑,且让电压表必须测量小灯泡的电压;故小宇的方案可以让变阻器接入电路,但此时电压表测量的是变阻器和灯泡的总电压,故不合理;小新的方案可以让变阻器串联接入电路,且电压表测量小灯泡的电压,故该方案合理;(2)由图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.22A,则小灯泡额定功率的测量值为P=UI′=4.5V×0.22A=0.99W.(3)由公式P= 可知,R= ,额定电压不变,新更换小灯泡的额定功率变大,则电阻变小,由串联分压可知,同等情况下其分压较小,闭合开关后,为使其两端电压达到额定电压,应让滑动变阻器的滑片向B端移动,以减小变阻器的阻值,减小变阻器的分压.(4)灯泡的电阻随着温度的升高而增大,根据I= ,得R= ,电压的变化量应大于电流的变化,由下图可知,只有丙正确;

故选丙图象.(5)图甲中,无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,甲方案不能测定小灯泡的额定电功率;
乙方案中,R0、小灯泡、变阻器三者串联,S接a时,电压表测定值电阻的电压,S接b时测灯和定值电阻的总电压,都无法确定小灯泡是否正常发光,乙方案不能测定小灯泡的额定电功率.所以,两种方案都不能测出小灯泡的额定功率.
故选B.
所以答案是:(1)小新;(2)0.99;(3)向B端移动;(4)丙;(5)B.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).

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