Question

在如圖所示電路中，電源電壓恒定不變．當(dāng)滑動變阻器R′接入電路的電阻增大時，通過它的電流減小，而它兩端的電壓卻增大，它消耗的電功率是增大還是減小呢？小明為了探究這一問題，找到了相關(guān)的各種器材．經(jīng)過認真仔細的實驗，他記錄下在滑動變阻器R′的電阻不斷增大時的各組實驗數(shù)據(jù)，
并計算出了相應(yīng)的電功率，如表：

實驗序號	1	2	3
電流I/A	0.5	0.4	0.3
電壓U/V	0.5	1.0	1.5
電功率P/W	0.25	0.40	0.45

分析上表數(shù)據(jù)，小明得出這樣的結(jié)論：當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻增大時，它消耗的電功率隨之亦增大．
（1）就這一問題的研究，小明的不足之處是

 

，改進方法有

 

．
（2）若圖中滑動變阻器R′的最大阻值比電阻R大很多．小明得出的結(jié)論是否正確？為什么？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，結(jié)合R=

U

I

計算出各次的電阻，分析滑動變阻器電阻的變化情況，得出結(jié)論；
在實驗中，滑動變阻器應(yīng)增大變化范圍，多做幾次實驗，才能看出電功率與其電阻的關(guān)系；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路中的電阻關(guān)系結(jié)合歐姆定律進行分析，其中I=

U

R+R′

．

解答：解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，R₁=

U1

I1

=

0.5V

0.5A

=1Ω，R₂=

U2

I2

=

1V

0.4A

=2.5Ω，R₃=

U3

I3

=

1.5V

0.3A

=5Ω；
滑動變阻器的阻值范圍很小，應(yīng)改變滑動變阻器的阻值，多測幾組數(shù)據(jù)；
（2）根據(jù)I=

U

R+R′

，變阻器R'的功率為P=I2R′=

U2R′

(R+R′)2

．
當(dāng)R'遠大于R時，P=

U2R′

(R+R′)2

=

U2

R′

，可知，R′越大變阻器消耗的功率越�。�
所以小明的結(jié)論不正確．
故答案為：（1）實驗數(shù)據(jù)太��；改變滑動變阻器的阻值，多測幾組數(shù)據(jù)；（2）不正確；因為I=

U

R+R′

，變阻器R′的功率為P=I2R′=

U2R′

(R+R′)2

，當(dāng)R′遠大于R時，P=

U2R′

(R+R′)2

=

U2

R′

，可知，R′越大，變阻器消耗的功率越�。�

點評：此題是探究串聯(lián)電路中，滑動變阻器消耗的功率與其阻值的關(guān)系，在實驗過程中，應(yīng)使滑動變阻器阻值變化范圍大一些，可將過程分為小于R時、大于R時及等于R時進行分析．