Question

（2006?和平區二模）在課外活動中，老師給出了下列器材：電源（電壓為6V）、一個定值電阻（9Ω）、一個滑動變阻器（最大阻值是30Ω）、電壓表、電流表、開關和導線若干．活動中小明同學設計的電路如圖所示，在正確連線和調節滑片后，小明測出的數據如下表一所示．
表一：

實驗次數	1	2	3	4	5	6	7	8
電壓表示數（V）	4.5	4.0	3.5	3.0	2.5	2.0	1.5	1.0
電流表示數（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

（1）數據記錄表格一中的“功率”是那個器材的功率？答：

滑動變阻器的功率

．“功率”的變化情況是

先變大后變小

．小明通過分析數據提出了一個猜想：“在電源電壓不變的情況下，圖中的定值電阻和滑動變阻器的阻值相等時，滑動變阻器的功率最大．”為了驗證猜想是否正確，小明用一個阻值為10Ω的電阻把原電路中的定值電阻換下，進行了一次驗證，數據記錄如下表二．
表二：

實驗次數	1	2	3	4
電壓表示數（V）	4.5	4.0	3.5	3.0
電流表示數（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

（2）你認為小明這次驗證實驗能否驗證其猜想？
答：

不能

（選填“能”或“不能”）；理由是：

沒有測量滑動變阻器連入電路的阻值小于定值電阻時的功率

．
（3）現在實驗室有三個定值電阻，阻值分別是20Ω，30Ω，40Ω．為了繼續驗證小明的猜想，應選擇的電阻是

20?

Ω，理由是

定值電阻的阻值小于滑動變阻器的阻值

．

Answer 1

分析：（1）根據P=UI，結合電壓表和電流表的示數確定表格中功率表示的電路元件，再根據表格得出功率的變化情況；
（2）看結論是否正確，就看一下定值電阻和滑動變阻器的阻值相等時，比較一下定值電阻消耗的電功率和滑動變阻器消耗的電功率，是不是滑動變阻器的功率最大即可．
（3）為了保證定值電阻和滑動變阻器的阻值相等，所選滑動變阻器的最大阻值應大于定值電阻R的阻值．

解答：解：（1）定值電阻R與滑動變阻器串聯，電流表測量的是整個電路中的電流，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，由公式P=UI可知，電功率是滑動變阻器的電功率；電流表的示數變大，說明電路中的總電阻變小，故滑動變阻器的電阻變小，而滑動變阻器的功率先變大后變小．
（2）不能．為了驗證定值電阻和滑動變阻器的阻值相等時，滑動變阻器的功率最大，應該保持定值電阻和滑動變阻器的阻值相同，同為10Ω，而滑動變阻器的阻值一直在變化，滑動變阻器的功率一直變大，沒有測量滑動變阻器連入電路的阻值小于定值電阻時的功率．
（3）為了保證定值電阻和滑動變阻器的阻值相等，在選擇時滑動變阻器的最大阻值應大于定值電阻R的阻值，因此選擇20Ω的定值電阻．
故答案為：（1）滑動變阻器的功率；先變大后變小．（2）不能；沒有測量滑動變阻器連入電路的阻值小于定值電阻時的功率；（3）20?；定值電阻的阻值小于滑動變阻器的阻值．

點評：本題考查了學生的實驗分析能力，可以根據電路圖進行判斷，是一道較難的習題．