在課外活動(dòng)中,朱老師給出了下列器材:電源(電壓為6v)、一個(gè)定值電阻(9Ω)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器(最大阻值是30Ω)、電壓表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干.活動(dòng)中小明同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖所示,在正確連線和調(diào)節(jié)滑片后,小明測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表一所示.
表一:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
電壓表示數(shù)(V) |
4.5 |
4.0 |
3.5 |
3.0 |
2.5 |
2.0 |
1.5 |
1.0 |
電流表示數(shù)(A) |
0.17 |
0.22 |
0.28 |
0.34 |
0.39 |
0.44 |
0.50 |
0.56 |
功率(W) |
0.77 |
0.88 |
0.98 |
1.02 |
0.98 |
0.88 |
0.75 |
0.56 |
小明通過(guò)分析數(shù)據(jù)提出了一個(gè)猜想:“在電源電壓不變的情況下,圖中的定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相等時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率最大”.為了驗(yàn)證猜想是否正確,小明用一個(gè)阻值為10Ω的電阻把原電路中的定值電阻換下,進(jìn)行了一次驗(yàn)證,數(shù)據(jù)記錄如下表二.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
電壓表示數(shù)(V) |
4.5 |
4.0 |
3.5 |
3.0 |
電流表示數(shù)(A) |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
變阻器電阻(Ω) |
30.0 |
20.0 |
14.0 |
10.0 |
變阻器功率(W) |
0.68 |
0.80 |
0.86 |
0.90 |
(1)由于粗心,小明沒(méi)有在表格一中寫(xiě)明是什么器材的功率,你認(rèn)為它是什么物理器材的功率?并寫(xiě)出它的“功率”的變化情況.
(2)根據(jù)表二,你認(rèn)為小明這次實(shí)驗(yàn)是否能驗(yàn)證其猜想?簡(jiǎn)述理由.
(3)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)室有三個(gè)定值電阻,阻值分別是20Ω、30Ω、40Ω.為了繼續(xù)驗(yàn)證小明的猜想,必須更換原來(lái)的電阻(9Ω),應(yīng)該選擇組值多大的定值電阻?更換好合適的定值電阻后,小明還想使電路的總功率達(dá)到最。娐返目偣β蔬_(dá)到最小時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值必須調(diào)到多大?電路的最小總功率是多大?