Question

實驗室購買了一批規格為“2．5 V 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9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，發現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，接下來他首先應進行的操作是 （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，觀察小燈泡是否發光

（3）移動滑動變阻器得到了一組電壓和電流的數據，填入設計的表格

② 這種表格設計是否合理？答： （選填“合理”或“不合理”）

②分析這組數據，小明認為該小燈泡不合格，他判斷的理由是： 。

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 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是： 。（2分）

④長時間使用這只小燈泡，容易出現的故障是 。

圖9

Answer 1

（1）

（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小于；在相同情況下，導體越短電阻越小；當電壓一定時，電阻越小，功率越大。④容易燒斷燈絲。

解析：本題考查“伏安法”測量小燈泡的電功率，涉及電路元件的連線、數據分析推理以及實驗故障判斷。（1）中連線錯誤主要是變阻器連線錯誤，變阻器沒有采取“上下接法”，使變阻器的金屬桿接入電路，變阻器接入電路電阻為零。

（2）閉合電路后，燈泡不亮，但是電流表和電壓表都有示數，說明電路是通路，有可能燈泡短路；但是電壓表有示數，說明燈泡不可能短路；燈泡不亮還有一種可能，就是燈泡斷路（燈絲斷了），但是由于電流表有示數，所以燈泡也不可能短路。從而可以確定是燈泡上通過的電流過小，燈泡的實際功率太小，燈泡的亮度不夠。因此，可以采取C選項，看看燈泡是否能發光。

（3）①本實驗是“伏安法”測量小燈泡的電功率是不同電壓下的燈泡實際功率，因此電功率不需要就平均值，表格不合理。②從表格中數據的分析，電壓為2．5V時的實際功率為1W，大于額定功率0．8W，因此小明認為該小燈泡不合格。③由題意可知，這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，從額定電壓下，小燈泡的實際功率1W大于額定功率0．8W。說明當電壓一定時，電阻越小，功率越大；在相同情況下，燈絲電阻越小，則說明導體長度就越短；④如果長時間工作，因為燈泡實際功率大于額定功率，所以容易燒斷。