Question

小明組裝了如圖所示的可調光臺燈．小紅說：“滑片P在B端時比在A端時整個電路省電．”小明想：滑片P在B端時燈和滑動變阻器都工作，反而比滑片P在A端時燈單獨工作還要省電，這是為什么呢？
（1）他從實驗室找來一個電壓恒定的電源，電阻絲R₁、R₂，及相關的一些器材進行探究．
①如圖是他實驗電路的一部分，在這個電路中電阻絲只接入R₁，通電5min記錄溫度計升高的示數．

②為了驗證滑片P在B端時整個電路消耗的電能是否減少，他在原電路中再接入電阻絲R₂，此時應將R₂與R₁

 

聯，待煤油冷卻后，同時放入原來的燒瓶中．通電5min發現這次溫度計升高的示數比上次少．從而驗證了小紅的說法是正確的．
③實驗中，小明是通過觀察

 

來反映電阻絲消耗電能的多少．
（2）他進一步思考燈變暗時省電的原因是：電源電壓不變，由于電路的總電阻

 

，導致電路的總功率

 

，相同時間內消耗的總電能少．
（3）小明家的電暖氣有高溫和低溫兩個檔位，為了節省電能又不至于太冷，常使用低溫檔，比使用高溫檔時接入電路中的總電阻要

 

．

Answer 1

分析：電源電壓不變，根據公式P=UI=

U2

R

知，當電路中的電阻增大時，電路消耗的電能減小．
根據串聯電阻的特點，串聯一個電阻，總電阻變大，電路消耗的電能減小．
實驗中通過電阻絲給煤油加熱比較煤油溫度升高的示數來反映電阻絲消耗電能的多少．

解答：解：②為了驗證滑動變阻器的滑片P在B端時整個電路消耗的電能是否減少，根據公式P=UI=

U2

R

知，應串聯一個電阻，增大總電阻，可減小電路消耗的電能．
③實驗中，小明是利用轉換法，通過觀察溫度計升高的示數來反映電阻絲消耗電能的多少．
（2）電源電壓不變，根據公式P=UI=

U2

R

知，當電路中的電阻增大時，電路消耗的電能減小．
（3）根據W=Pt=UIt=

U2t

R

，為了節省電能接入電路中的總電阻要大．
故答案為：串；溫度計升高的示數；增大；減小；大．

點評：本題主要是利用電功率公式P=UI=

U2

R

分析問題．本題的關鍵是能讀懂題意，然后利用公式解決問題．