Question

【题目】【2016·西宁卷】实验室购买了一批规格为“2．5V 0．8W”的小灯泡，小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，他设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好，电源电压保持不变。

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，连接导线不能交叉）。

（2）小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据，填入他自己设计的表格。

次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W	平均电功率P′/W
1	2	0．34
2	2．5	0．4
3	3	0．44

Ⅰ、请指出这个表格设计不合理的地方 。

Ⅱ、小明操作规范读数正确，根据表中数据，当小灯泡两端电压为2．5 V时，求得小灯泡的电功率为 W，故小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是 。

Ⅲ、假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度 （选填“大于”或“小于”）合格产品小灯泡钨丝的长度。

（3）小明还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成电阻，当电阻阻值是2Ω时，电流表示数为1 A；要使电流表示数是0．5 A，应将2Ω的电阻更换为 Ω的电阻；多次测量后作出的I-R图像是下图中的 。

Answer 1

【答案】（1）

（2）表中设计了平均电功率是不合理的；

Ⅱ1；因为额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0．8W；

Ⅲ小于；

（3）4 D

【解析】（1）题中只有滑动变阻器没有接入电路了，滑动变阻器的已经接了一个上接线柱，根据“一上一下”的原则，我们将滑动变阻器的一个下接线柱接入电路即可，因为要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗。说明下接线柱应该为左端，如图：

（2）表中设计了平均电功率是不合理的，因为测量灯泡的电功率时，我们是测量灯泡在不同电压下的实际功率，观察灯泡的亮暗程度；

Ⅱ当小灯泡两端电压为2．5 V时，流过灯泡的电流为I=0．4A，小灯泡的电功率P=UI=2．5V×0．4A=1W；

小明认为不合格，是因为额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0．8W；

Ⅲ 此时灯泡的功率大，根据公式：，在电压一定时，功率大，是因为电阻较小。长度影响电阻的大小，长度越小，电阻越小，因此不合格的灯泡钨丝的长度小于合格钨丝的长度；

（3）因为探究电流与电阻的关系时，应该保持电压一定；当电阻阻值是2Ω时，电流表示数为1 A时，电阻两端的电压为U=IR=1A×2Ω=2V；

要使电流表示数是0．5 A，则电阻为：；

因为保证电压一定，因此电流与电阻乘积为定值，图像应该是D，反比函数图像。