Question

【題目】【2016·西寧卷】實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一批規(guī)格為“2．5V 0．8W”的小燈泡，小明同學(xué)利用其中一只小燈泡做測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。實(shí)驗(yàn)中各元件完好，電源電壓保持不變。

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變暗，連接導(dǎo)線不能交叉）。

（2）小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片得到了三組電壓和電流的數(shù)據(jù)，填入他自己設(shè)計(jì)的表格。

次數(shù)	電壓U/V	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

Ⅰ、請(qǐng)指出這個(gè)表格設(shè)計(jì)不合理的地方 。

Ⅱ、小明操作規(guī)范讀數(shù)正確，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2．5 V時(shí)，求得小燈泡的電功率為 W，故小明認(rèn)為該小燈泡不合格，他判斷的理由是 。

Ⅲ、假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的，則這個(gè)小燈泡不合格的原因是鎢絲的長(zhǎng)度 （選填“大于”或“小于”）合格產(chǎn)品小燈泡鎢絲的長(zhǎng)度。

（3）小明還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成電阻，當(dāng)電阻阻值是2Ω時(shí)，電流表示數(shù)為1 A；要使電流表示數(shù)是0．5 A，應(yīng)將2Ω的電阻更換為 Ω的電阻；多次測(cè)量后作出的I-R圖像是下圖中的 。

Answer 1

【答案】（1）

（2）表中設(shè)計(jì)了平均電功率是不合理的；

Ⅱ1；因?yàn)轭~定電壓下小燈泡消耗的功率大于額定功率0．8W；

Ⅲ小于；

（3）4 D

【解析】（1）題中只有滑動(dòng)變阻器沒(méi)有接入電路了，滑動(dòng)變阻器的已經(jīng)接了一個(gè)上接線柱，根據(jù)“一上一下”的原則，我們將滑動(dòng)變阻器的一個(gè)下接線柱接入電路即可，因?yàn)橐�求：滑�?dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變暗。說(shuō)明下接線柱應(yīng)該為左端，如圖：

（2）表中設(shè)計(jì)了平均電功率是不合理的，因?yàn)闇y(cè)量燈泡的電功率時(shí)，我們是測(cè)量燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率，觀察燈泡的亮暗程度；

Ⅱ當(dāng)小燈泡兩端電壓為2．5 V時(shí)，流過(guò)燈泡的電流為I=0．4A，小燈泡的電功率P=UI=2．5V×0．4A=1W；

小明認(rèn)為不合格，是因?yàn)轭~定電壓下小燈泡消耗的功率大于額定功率0．8W；

Ⅲ 此時(shí)燈泡的功率大，根據(jù)公式：，在電壓一定時(shí)，功率大，是因?yàn)殡娮栎^小。長(zhǎng)度影響電阻的大小，長(zhǎng)度越小，電阻越小，因此不合格的燈泡鎢絲的長(zhǎng)度小于合格鎢絲的長(zhǎng)度；

（3）因?yàn)樘骄侩娏髋c電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該保持電壓一定；當(dāng)電阻阻值是2Ω時(shí)，電流表示數(shù)為1 A時(shí)，電阻兩端的電壓為U=IR=1A×2Ω=2V；

要使電流表示數(shù)是0．5 A，則電阻為：；

因?yàn)楸ＷC電壓一定，因此電流與電阻乘積為定值，圖像應(yīng)該是D，反比函數(shù)圖像。