题目内容
(2012?吴中区二模)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(9Ω)、一个滑动变阻器(最大阻值是30Ω)、电压表、电流表、开关和导线若干.活动中小明同学设计的电路如图所示,在正确连线和调节滑片后,小明测出的数据如表一所示.
表一:
(1)数据记录表格一中的“功率”是哪个器材的功率?答:
小明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,小明用一个阻值为10Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下,进行了一次验证,数据记录如
表二:
(2)你认为小明这次验证实验能否验证其猜想?
答:
(3)为进一步验证小明的猜想,应进行多次实验,现实验室有三个定值电阻,阻值分别是20Ω、30Ω、40Ω.应选择的电阻是
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) | 0.17 | 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 |
滑动变阻器
滑动变阻器
.“功率”的变化情况是随着电流的增大,滑动变阻器的功率先变大后变小
随着电流的增大,滑动变阻器的功率先变大后变小
.小明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,小明用一个阻值为10Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下,进行了一次验证,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) | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
变阻器电阻(Ω) | 30.0 | 20.0 | 14.0 | 10.0 |
变阻器功率(W) | 0.68 | 0.80 | 0.86 | 0.90 |
答:
不能
不能
(选填“能”或“不能”);理由是:表中变阻器的电功率一直在增大
表中变阻器的电功率一直在增大
.(3)为进一步验证小明的猜想,应进行多次实验,现实验室有三个定值电阻,阻值分别是20Ω、30Ω、40Ω.应选择的电阻是
20
20
Ω.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,所选滑动变阻器的最大阻值应大于定值电阻R的阻值.
(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,所选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.
故答案为:滑动变阻器;随着电流的增大,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10Ω,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.
故答案为:不能;表中变阻器的电功率一直在增大.
(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20Ω的定值电阻.
故答案为20?.
故答案为:滑动变阻器;随着电流的增大,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10Ω,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.
故答案为:不能;表中变阻器的电功率一直在增大.
(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20Ω的定值电阻.
故答案为20?.
点评:本题考查了学生的实验分析能力,可以根据电路图进行判断,是一道较难的习题.
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