Question

9．物理小组利用如图所示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所示，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，小灯泡的亮度不变（填“变亮”“变暗”或“不变”），滑动变阻器连接出现了短路（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”．
你认为小新（填“小宇”“小新”或“小宇和小新”）的观点是正确的．
（2）①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．电流表示数如图乙所示，电流表的示数为0.22A，小灯泡额定功率的测量值0.99W．
②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＜（填“＞”“＜”或“=”）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向B端移动（填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）．

Answer 1

分析 （1）据实物图的连接，分析可知，此时变阻器被短路，即移动滑片，灯泡亮度不变，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，而不能测量总电压；
（2）①据电流表的量程，判断出分度值，而后读出电流表的示数，据P=UI可以计算出电功率；
②计算所换的灯泡的电阻值，与原灯泡的电阻相比较，再根据串联分压，可判断滑片的移动情况；

解答 解：（1）据实物图的连接，分析可知，此时变阻器被短路，即移动滑片，灯泡亮度不变，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）①读图可知，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_额=U_额I′=4.5V×0.22A=0.99W．
②由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R=$\frac{{U}^{2}}{P}$，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．
故答案为：（1）不变；短路；小新；（2）①0.22；0.99；②＜；向B端移动．

点评 本题考查了测量小灯泡的额定功率实验中，电路的连接、故障的判断、元件的选择、数据的计算等，综合性强，有一定难度．