Question

13．小明用圖甲電路研究“串聯(lián)電路中滑動變阻器的電功率大小與其電阻大小的關(guān)系”

（1）請根據(jù)圖甲中的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙中的電路連接．
（2）在實驗過程中，小明選用12伏的穩(wěn)定電源，連接好電路后，閉合開關(guān)，從B往A移動滑片，測得數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電流表示數(shù)/安	0.30	0.34	0.4	0.48	0.60
電壓表示數(shù)/伏	6.0	5.1	4.0	2.4	0
滑動變阻器R1的阻值/歐	20	15	10	5	0

請在坐標(biāo)圖中畫出滑動變阻器的電功率P₁隨其阻值R₁變化的曲線．
（3）實驗后，他查閱資料得知：串聯(lián)電路中滑動變阻器消耗的功率隨著滑動變阻器阻值的增大先增大后減小，當(dāng)R₀=R₁時，滑動變阻器的電功率最大，請分析小明的實驗結(jié)果與資料不吻合的原因：滑動變阻器的最大阻值沒超過電阻R₀的阻值．

Answer 1

分析 （1）電壓表測量用電器的電壓時應(yīng)與用電器并聯(lián)；
（2）根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分別求出五組數(shù)據(jù)，然后描點連線；
（3）根據(jù)滑動變阻器的測量范圍分析．

解答 （1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，如圖所示：

（2）根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分求出滑動變阻器的電阻分別為20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、0Ω的功率分別為：1.8W、1.734W、1.6W、1.152W、0W，圖象為：

（3）電阻R₀的阻值為：${R}_{0}=\frac{U}{{I}_{最大}}=\frac{12V}{0.6A}$=20Ω；電路中電流最小時，此時滑動變阻器接入電路的電阻最大，即最大電阻為20Ω；串聯(lián)電路中滑動變阻器消耗的功率隨著滑動變阻器阻值的增大先增大后減小，當(dāng)R₀=R₁時，滑動變阻器的電功率最大，所以小明的實驗結(jié)果與資料不吻合的原因是滑動變阻器的最大阻值沒超過電阻R₀的阻值．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）如上圖所示；（3）滑動變阻器的最大阻值沒超過電阻R₀的阻值．

點評 本題是測量小燈泡功率的實驗，考查了滑動變阻器的應(yīng)用，電壓表的連接；能求出電阻R₀的阻值是解答本題的關(guān)鍵．