Question

【題目】某興趣小組探究“在串聯(lián)電路中，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率大小與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻大小之間的關(guān)系”。老師提供的器材有：定值電阻R＝20，標(biāo)有“40 2A”滑動(dòng)變阻器、電壓表(量程為0~15V)、電流表(量程為0~0.6A)、電源電壓恒定、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，將�?shí)物圖連接完整，要求滑片往A端移動(dòng)，電壓表讀數(shù)變大。

（______________）

（2）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，獲得了以下幾組電壓和電流數(shù)據(jù)，計(jì)算電功率并記錄在表格中。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	8.0	7.2	6.0	4.0	2.4	0
電流I/A	0.20	0.24	0.30	0.40	0.48	0.60
電功率P/W	1.6	1.7	★	1.6	1.2	★

小科忘記計(jì)算表中“★”處的數(shù)值，請(qǐng)你根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算表中“★”處的數(shù)值為________、________。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_____________。

（3）進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，本次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器和定值電阻阻值相等時(shí)，電功率最大。為了驗(yàn)證這一規(guī)律，需要獲得更多數(shù)據(jù)，若滑動(dòng)變阻器更換為“60 2A”，其他元件不變，在保證電路安全的前提下，下列定值電阻能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的是___________（可多選）。

A．10 B．20 C．30 D．60

Answer 1

【答案】 1.8 0 在串聯(lián)電路中，隨著滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的增大，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率先變大后變小 BC

【解析】

(1)[1]

電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，注意接線柱“正進(jìn)負(fù)出”，滑動(dòng)變阻器B接線柱與開(kāi)關(guān)相連；

(2)[2][3]由電功率公式得：

；

；

[4]觀察表中數(shù)據(jù)可知：在串聯(lián)電路中，隨著滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的增大，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率先變大后變小；

(3)[5]因電流表選用小量程(0~0.6A) 、滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“60 2A”，0.6A<2A，故電路的最大電流為0.6A；本實(shí)驗(yàn)中，為了驗(yàn)證這一規(guī)律，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻要實(shí)現(xiàn)大于定值電阻、等于定值電阻和小于定值電阻，因?yàn)閾Q用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“60 2A”，其最大電阻為60，故60的定值電阻不能選用；若選用10的定值電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入的電阻也為10時(shí)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電路的電流為：

，

即為電路的最大電流，若滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻小于10時(shí)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，此時(shí)電路的電流將大于0.6A，故10定值電阻也不能選用；

故能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的是BC。