Question

實驗室購買了一批規(guī)格為“2.5V 0.8W”的小燈泡，小明同學在利用其中一只小燈泡做測量電功率的實驗，小明同學設計了如圖甲所示的電路圖．實驗中各元件完好，電源電壓保持不變．

（1）接線過程中有一處連接錯誤，請在錯誤的接線上打“×”并用筆畫線代替導線進行改正，要求改正后滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）小明同學閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來他首先應進行的操作是

C

（選填字母序號）．
A．檢查電路是否斷路；
B．更換小燈泡；
C．移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光．
（3）移動滑動變阻器得到了一組電壓和電流的數(shù)據(jù)，填入設計的表格

次數(shù)	電壓U/A	電流I/A	電功率 P/W	平均電功率P/W
1	2	0.34
2	2.5	0.4
3	3	0.44

①這種表格設計是否合理？答：

不合理

（選填“合理”或“不合理”）．
②分析這組數(shù)據(jù)，小明認為該小燈泡不合格，他判斷的理由是：

電壓為2.5V時的實際功率為1W大于額定功率0.8W

．
③假如生產這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，則這個小燈泡內鎢絲的長度

小于

合格產品小燈泡鎢絲的長度（選填“大于”或“小于”），得出這個結論的邏輯依據(jù)是：

在相同情況下，導體越短電阻越小

、

電壓一定時，電阻越小，功率越大

．
④長時間使用這只小燈泡，容易出現(xiàn)的故障是

容易燒斷燈絲

．

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，使滑動變阻器接入電路的電阻最大說明此時電阻絲完全接入電路；
（2）電路電阻太大，電路電流很小，燈泡實際功率很小時，燈泡不發(fā)光，可以移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，看燈泡是否發(fā)光．
（3）①燈泡在不同電壓下，電流不同，實際功率不同，求功率的平均值無意義；
②根據(jù)小燈泡的額定電壓和電流，根據(jù)公式P=UI計算出其額定功率，與所標的額定功率比較得出結論；
③根據(jù)電阻的影響因素進行判斷，在其他條件相同時，導體越長，電阻越大；
④根據(jù)相同時間內產生熱量的多少進行判斷．

解答：解：
（1）由實物圖可知：滑動變阻器連入的是上面的兩個接線柱，這樣滑動變阻器沒有起到改變電路中電阻的作用，故需要將其中的一個接線柱，改接到滑動變阻器的下面的一個接線柱上，由于要求滑動變阻器接入電路的阻值最大，而滑片又處于滑動變阻器的右端，所以改接的導線需要連接到變阻器的左端，如圖所示：

（2）閉合開關后，電流表、電壓表均有示數(shù)，燈泡不亮可能是由于電路電阻太大，電路電流太小，燈泡實際功率太小造成的，可以移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，故C正確．
（3）①因為燈泡在不同電壓下的功率不同，因此計算功率的平均值是沒有意義的，故表格設計不合理；
②所以測得的額定功率為：P=UI=2.5V×0.4A=1W，而小燈泡上標的額定功率為0.8W，所以此小燈泡不合格；
③根據(jù)公式P=UI=

U2

R

可知，電壓一定，電功率變大，電阻越小，而在粗細和材料相同的情況下，導體越短電阻越小，因此這個小燈泡內鎢絲的長度小于合格產品鎢絲的長度；
④由Q=W=Pt可知，相同時間內，這種燈泡產生的熱量較多，因此長時間使用這只小燈泡，容易燒斷燈絲．
故答案為：（2）C；（3）①不合理；②電壓為2.5V時的實際功率為1W大于額定功率0.8W；③在相同情況下，導體越短電阻越��；當電壓一定時，電阻越小，功率越大；④容易燒斷燈絲．

點評：此題是測量小燈泡的功率實驗，考查了滑動變阻器的連接及使用、表格設計是否合理以及數(shù)據(jù)分析和電功率計算公式的應用，其中還涉及到了電阻與導體長度的關系及電功公式的變形應用，有一定的難度．