Question

【题目】为研究滑动变阻器与定值电阻串联在电路中时，滑动变阻器消耗功率的特点，小明按照如图电路进行了实验（图中电源电压为12V且不变，定值电阻R1=50Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω）。如表所示的数据为他记录的滑片P在几个不同位置时电流表和电压表的示数，及对应的R2的电阻和电功率。小明通过数据得出结论：滑动变阻器与定值电阻串联在电路中，当滑动变阻器接入的阻值越小时，滑动变阻器消耗的电功率一定越小。小彤不同意小明的观点，并选择了定值电阻________（选填“RA=10Ω”或“RB=30Ω”）重新进行实验，证明了小明的结论不正确。请简述小彤的实验过程并写出相应结论________。

U/V	1.3	2.4	4.0
I/A	0.26	0.24	0.20
R2/Ω	5.0	10	20
P/W	0.34	0.58	0.80

Answer 1

【答案】RA=10 见解析

【解析】

要探究滑动变阻器消耗的电功率的特点，应该使滑动变阻器的最大电阻不小于定值电阻，这样才能研究滑动变阻器的电阻在大于、小于、等于定值电阻时的功率变化情况，进行多次测量找出普遍规律。

（1）由题知定值电阻R1为50Ω，由图乙的数据可知小明只进行了定值电阻的阻值大于滑动变阻器R2阻值的实验，为了使结论具有普遍性，应该调节滑动变阻器，使滑动变阻器的阻值大于、等于、小于定值电阻的阻值，因为滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，所以应该选用比20Ω阻值更小一些的RA=10Ω的电阻进行实验；

（2）实验过程：

用定值电阻RA替换R1，按电路图连接好电路；

闭合开关，将滑动变阻器滑片多次调整，使接入电路电阻丝电阻分别小于、等于、大于定值电阻的阻值，并进行多次实验；

分别记录相应的电压、电流、电阻值，计算对应的R2电功率；

结论：通过实验数据能够发现：滑动变阻器连入电路的电阻变小时，其消耗的电功率先变大后变小。