Question

【題目】為研究滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)在電路中時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗功率的特點(diǎn)，小明按照如圖電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（圖中電源電壓為12V且不變，定值電阻R1=50Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω）。如表所示的數(shù)據(jù)為他記錄的滑片P在幾個(gè)不同位置時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)，及對(duì)應(yīng)的R2的電阻和電功率。小明通過數(shù)據(jù)得出結(jié)論：滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)在電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值越小時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率一定越小。小彤不同意小明的觀點(diǎn)，并選擇了定值電阻________（選填“RA=10Ω”或“RB=30Ω”）重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了小明的結(jié)論不正確。請(qǐng)簡述小彤的實(shí)驗(yàn)過程并寫出相應(yīng)結(jié)論________。

U/V	1.3	2.4	4.0
I/A	0.26	0.24	0.20
R2/Ω	5.0	10	20
P/W	0.34	0.58	0.80

Answer 1

【答案】RA=10 見解析

【解析】

要探究滑動(dòng)變阻器消耗的電功率的特點(diǎn)，應(yīng)該使滑動(dòng)變阻器的最大電阻不小于定值電阻，這樣才能研究滑動(dòng)變阻器的電阻在大于、小于、等于定值電阻時(shí)的功率變化情況，進(jìn)行多次測(cè)量找出普遍規(guī)律。

（1）由題知定值電阻R1為50Ω，由圖乙的數(shù)據(jù)可知小明只進(jìn)行了定值電阻的阻值大于滑動(dòng)變阻器R2阻值的實(shí)驗(yàn)，為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使滑動(dòng)變阻器的阻值大于、等于、小于定值電阻的阻值，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω，所以應(yīng)該選用比20Ω阻值更小一些的RA=10Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

（2）實(shí)驗(yàn)過程：

用定值電阻RA替換R1，按電路圖連接好電路；

閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器滑片多次調(diào)整，使接入電路電阻絲電阻分別小于、等于、大于定值電阻的阻值，并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)；

分別記錄相應(yīng)的電壓、電流、電阻值，計(jì)算對(duì)應(yīng)的R2電功率；

結(jié)論：通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)：滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小時(shí)，其消耗的電功率先變大后變小。