Question

在如圖所示電路中，電源電壓恒定不變．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R′接入電路的電阻增大時(shí)，通過(guò)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(wèn)題，找到了相關(guān)的各種器材．經(jīng)過(guò)認(rèn)真仔細(xì)的實(shí)驗(yàn)，他記錄下在滑動(dòng)變阻器R′的電阻不斷增大時(shí)的各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，
并計(jì)算出了相應(yīng)的電功率，如表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	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(dòng)變阻器接入電路的電阻增大時(shí)，它消耗的電功率隨之亦增大．
（1）就這一問(wèn)題的研究，小明的不足之處是

 

，改進(jìn)方法有

 

．
（2）若圖中滑動(dòng)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(jì)算出各次的電阻，分析滑動(dòng)變阻器電阻的變化情況，得出結(jié)論；
在實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)增大變化范圍，多做幾次實(shí)驗(yàn)，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(jìn)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(dòng)變阻器的阻值范圍很小，應(yīng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多測(cè)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(yuǎn)大于R時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太��；改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)；（2）不正確；因?yàn)?span id="jwnmahu" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">I=

U

R+R′

，變阻器R′的功率為P=I2R′=

U2R′

(R+R′)2

，當(dāng)R′遠(yuǎn)大于R時(shí)，P=

U2R′

(R+R′)2

=

U2

R′

，可知，R′越大，變阻器消耗的功率越小．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究串聯(lián)電路中，滑動(dòng)變阻器消耗的功率與其阻值的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍大一些，可將過(guò)程分為小于R時(shí)、大于R時(shí)及等于R時(shí)進(jìn)行分析．