Question

13．小明用圖甲電路研究“串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的電功率大小與其電阻大小的關(guān)系”

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲中的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙中的電路連接．
（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明選用12伏的穩(wěn)定電源，連接好電路后，閉合開關(guān)，從B往A移動(dòng)滑片，測(cè)得數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電流表示數(shù)/安	0.30	0.34	0.4	0.48	0.60
電壓表示數(shù)/伏	6.0	5.1	4.0	2.4	0
滑動(dòng)變阻器R1的阻值/歐	20	15	10	5	0

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫出滑動(dòng)變阻器的電功率P₁隨其阻值R₁變化的曲線．
（3）實(shí)驗(yàn)后，他查閱資料得知：串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器消耗的功率隨著滑動(dòng)變阻器阻值的增大先增大后減小，當(dāng)R₀=R₁時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率最大，請(qǐng)分析小明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與資料不吻合的原因：滑動(dòng)變阻器的最大阻值沒(méi)超過(guò)電阻R₀的阻值．

Answer 1

分析 （1）電壓表測(cè)量用電器的電壓時(shí)應(yīng)與用電器并聯(lián)；
（2）根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分別求出五組數(shù)據(jù)，然后描點(diǎn)連線；
（3）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的測(cè)量范圍分析．

解答 （1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，如圖所示：

（2）根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分求出滑動(dòng)變阻器的電阻分別為20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、0Ω的功率分別為：1.8W、1.734W、1.6W、1.152W、0W，圖象為：

（3）電阻R₀的阻值為：${R}_{0}=\frac{U}{{I}_{最大}}=\frac{12V}{0.6A}$=20Ω；電路中電流最小時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，即最大電阻為20Ω；串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器消耗的功率隨著滑動(dòng)變阻器阻值的增大先增大后減小，當(dāng)R₀=R₁時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率最大，所以小明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與資料不吻合的原因是滑動(dòng)變阻器的最大阻值沒(méi)超過(guò)電阻R₀的阻值．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）如上圖所示；（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值沒(méi)超過(guò)電阻R₀的阻值．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用，電壓表的連接；能求出電阻R₀的阻值是解答本題的關(guān)鍵．