Question

14．小明組裝了如圖甲所示的可調(diào)光臺燈．小紅說：“滑片P在B端時比在A端時整個電路省電．”小明想：滑片P在B端時燈和滑動變阻器都工作，反而比滑片P在A端時燈單獨工作還要省電，這是為什么呢？
（1）他從實驗室找來一個電壓恒定的電源，電阻絲R₁、R₂，及相關(guān)的一些器材進行探究．
①圖乙是他實驗電路的一部分，在這個電路中電阻絲只接入R₁，通電5min記錄溫度計升高的示數(shù)．
②為了驗證滑片P在B端時整個電路消耗的電能是否減少，他在原電路中再接入電阻絲R₂，此時應(yīng)將R₂與R₁串聯(lián)，待煤油冷卻后，同時放入原來的燒瓶中．通電5min發(fā)現(xiàn)這次溫度計升高的示數(shù)比上次少．從而驗證了小紅的說法是正確的．
③實驗中，小明是通過觀察溫度計升高的示數(shù)來反映電阻絲消耗電能的多少．
（2）他進一步思考燈變暗時省電的原因是：電源電壓不變，由于電路的總電阻增大，導(dǎo)致電路的總功率減小，相同時間內(nèi)消耗的總電能少．
（3）小明家的電暖氣有高溫和低溫兩個檔位，為了節(jié)省電能又不至于太冷，常使用低溫檔，比使用高溫檔時接入電路中的總電阻要大．

Answer 1

分析 電源電壓不變，根據(jù)公式P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當(dāng)電路中的電阻增大時，電路消耗的電能減��；根據(jù)串聯(lián)電阻的特點，串聯(lián)一個電阻，總電阻變大，電路消耗的電能減�。粚嶒炛型ㄟ^電阻絲給煤油加熱比較煤油溫度升高的示數(shù)來反映電阻絲消耗電能的多少．

解答 解：（1）②為了驗證滑動變阻器的滑片P在B端時整個電路消耗的電能是否減少，根據(jù)公式P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，應(yīng)串聯(lián)一個電阻，增大總電阻，可減小電路消耗的電能；
③實驗中，小明是利用轉(zhuǎn)換法，通過觀察溫度計升高的示數(shù)來反映電阻絲消耗電能的多少；
（2）電源電壓不變，根據(jù)公式P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當(dāng)電路中的電阻增大時，電路消耗的電能減��；
（3）根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，為了節(jié)省電能接入電路中的總電阻要大．
故答案為：
（1）②串；③溫度計升高的示數(shù)；
（2）增大；減��；
（3）大．

點評 本題主要是利用電功率公式P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析問題，本題的關(guān)鍵是能讀懂題意，然后利用公式解決問題．