Question

14．在课外活动中，老师给出了下列器材：电源（电压为6V）、一个定值电阻（10Ω）、一个滑动变阻器（最大阻值是60Ω）、电压表、电流表、开关和导线若干，活动中小颖同学设计的电路如图所示，在正确连线和调节滑片后，小颖测出的数据如表一所示．
表一：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
电压表示数（V）	4.5	4.0	3.5	3.0	2.5	2.0	1.5	1.0
电流表示数（A）	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.50
功率（W）	0.68	0.80	0.88	0.90	0.88	0.80	0.68	0.50

（1）数据记录表格一中的“功率”是哪个器材的功率？（选填“整个电路”、“定值电阻”或“滑动变阻器”）答：滑动变阻器，“功率”的变化情况是先变大后变小，小颖通过分析数据提出了一个猜想：“在电源电压不变的情况下，图中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大”，为了验证猜想是否正确，小颖用一个阻值为20Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下，进行了验证，数据记录如表二：

实验次数	1	2	3	4
电压表示数（V）	4.5	4.0	3.5	3.0
电流表示数（A）	0.08	0.10	0.12	0.15
变阻器电阻（Ω）	60	40	28	20
变阻器功率（W）	0.36	0.40	0.42	0.45

（2）你认为小颖这次验证实验能否验证其猜想？答：不能（选填“能”或“不能”）；理由是：没有变阻器阻值小于定值电阻的实验．
（3）现实验室有三个定值电阻，组织分别是40Ω、60Ω、80Ω，为了继续验证小颖的猜想，应选择的电阻是40Ω．

Answer 1

分析 （1）根据P=UI，结合电压表和电流表的示数确定表格中功率表示的电路元件，再根据表格得出功率的变化情况；
（2）看结论是否正确，就看一下定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，比较一下定值电阻消耗的电功率和滑动变阻器消耗的电功率，是不是滑动变阻器的功率最大即可．
（3）为了保证定值电阻和滑动变阻器的阻值相等，在选择时滑动变阻器的最大阻值应大于定值电阻R的阻值．

解答 解：（1）定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，由公式P=UI可知，电功率是滑动变阻器的电功率；电流表的示数变大，说明电路中的总电阻变小，故滑动变阻器的电阻变小，而滑动变阻器的功率先变大后变小．
（2）不能．为了验证定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大，应该保持定值电阻和滑动变阻器的阻值相同，同为20Ω，而滑动变阻器的阻值一直在变化，滑动变阻器的功率一直变大．
（3）为了保证定值电阻和滑动变阻器的阻值相等，在选择时滑动变阻器的最大阻值应大于定值电阻R的阻值，因此选择40Ω的定值电阻．
故答案为：（1）滑动变阻器；先变大后变小；（2）不能；滑动变阻器的功率没有变小；（3）40．

点评 本题考查了电功率公式的应用；侧重考查了学生的实验分析能力，是一道较难的习题．