Question

調節臺燈上有一個相當于滑動變阻器的旋鈕，調節旋鈕可改變臺燈的明暗．為了探究臺燈亮度變暗時電路中消耗功率的變化規律，小張同學用標有“3V 1W”的電燈L與滑動變阻器串聯后接在電源電壓為4.5V的電路中進行實驗研究，并用電壓表測量電壓，用電流表測量電流，再將收集到的信息依次填入下表：

（1）據表中的信息可知，小張實驗時變阻器滑片P的滑動使變阻器連入電路的電阻值                            （填“從小到大”或“從大到小”）變化．

（2）電壓表在電路中是與                            （填“電燈”或滑動變阻器“）并聯的．

（3）請根據表中信息在如圖所示的坐標系中畫出變阻器消耗的功率隨變阻器阻值的變化的圖象．

實驗次數 1 2 3 4 5 6 7 8

接入電路的變阻器阻值R/Ω 1 3 5 7 9 11 13 15

電壓表的示數U/V 0.45 1.14 1.60 1.96 2.25 2.48 2.66 2.81

電流表的示數I/A 0.45 0.38 0.32 0.28 0.25 0.23 0.20 0.19

變阻器的功率P/W 0.20 0.43 0.51 0.55 0.57 0.55 053 0.52

電路的總功率P_總/W 2.03 1.71 1.44 1.26 1.13 1.01 0.92 0.84

（4）運用探究結果得出的規律，你認為下面說法正確的是                            ．

A．變阻器阻值增大時，其消耗的電功率不一定增大

B．變阻器阻值增大時，電路消耗的總功率不一定增大

C．無論變阻器最大阻值和電燈阻值是什么關系，滑動變阻器連入電路的阻值最大時，滑動變阻器消耗的電功率都不會是最大值

D．無論變阻器最大阻值和電燈阻值是什么關系，滑動變阻器連入電路的阻值最大時，電路消耗的總功率都為最小．

Answer 1

 解：（1）根據圖2可知，實驗過程過程中，滑動變阻器接入電路的阻值從小到大；

（2）根據表中數據可知電路中電流的變小，則根據U=IR可知：燈泡兩端的電壓變小，根據串聯電路的電壓特點判斷變阻器兩端的電壓變大，而根據表中數據可知電壓表示數的變大，所以電壓表在電路中是與滑動變阻器并聯的．

（3）根據變阻器消耗的功率與變阻器的阻值畫出圖象：如下：

（4）如圖2可知，變阻器的電阻不斷增大，變阻器功率的圖象先增大后減小；故A正確，B錯誤；

由此可知：變阻器最大阻值和電燈阻值是串聯時，滑動變阻器連入電路的阻值最大時，滑動變阻器消耗的電功率都不會是最大值，故C錯誤；

無論變阻器最大阻值和電燈阻值是什么關系，接入電路的變阻器的電阻不斷增大，電路的總功率不斷減小：

滑動變阻器連入電路的阻值最大時，電路消耗的總功率都為最小，故D正確．

故答案為：（1）從小到大；（2）滑動變阻器；（3）圖略；（4）AD．