Question

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

（1）根據實驗目的，將實物圖連接完整，要求滑片往A端移動，電壓表讀數變大。

（______________）

（2）連接好電路，閉合開關，移動滑片，獲得了以下幾組電壓和電流數據，計算電功率并記錄在表格中。

實驗次數	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	★

小科忘記計算表中“★”處的數值，請你根據有關數據計算表中“★”處的數值為________、________。本實驗的結論是_____________。

（3）進一步分析數據發現，本次實驗中，當滑動變阻器和定值電阻阻值相等時，電功率最大。為了驗證這一規律，需要獲得更多數據，若滑動變阻器更換為“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驗任務的是___________（可多選）。

A．10 B．20 C．30 D．60

Answer 1

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

【解析】

(1)[1]

電壓表并聯在滑動變阻器兩端，注意接線柱“正進負出”，滑動變阻器B接線柱與開關相連；

(2)[2][3]由電功率公式得：

；

；

[4]觀察表中數據可知：在串聯電路中，隨著滑動變阻器接入電路的電阻的增大，滑動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) 、滑動變阻器的規格為“60 2A”，0.6A<2A，故電路的最大電流為0.6A；本實驗中，為了驗證這一規律，滑動變阻器連入電路的電阻要實現大于定值電阻、等于定值電阻和小于定值電阻，因為換用的滑動變阻器的規格為“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，當滑動變阻器連入的電阻也為10時，由電阻的串聯和歐姆定律，電路的電流為：

，

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

故能完成實驗任務的是BC。