Question

小明组装了如图所示的可调光台灯．小红说：“滑片P在B端时比在A端时整个电路省电．”小明想：滑片P在B端时灯和滑动变阻器都工作，反而比滑片P在A端时灯单独工作还要省电，这是为什么呢？
（1）他从实验室找来一个电压恒定的电源，电阻丝R₁、R₂，及相关的一些器材进行探究．
①如图是他实验电路的一部分，在这个电路中电阻丝只接入R₁，通电5min记录温度计升高的示数．

②为了验证滑片P在B端时整个电路消耗的电能是否减少，他在原电路中再接入电阻丝R₂，此时应将R₂与R₁

 

联，待煤油冷却后，同时放入原来的烧瓶中．通电5min发现这次温度计升高的示数比上次少．从而验证了小红的说法是正确的．
③实验中，小明是通过观察

 

来反映电阻丝消耗电能的多少．
（2）他进一步思考灯变暗时省电的原因是：电源电压不变，由于电路的总电阻

 

，导致电路的总功率

 

，相同时间内消耗的总电能少．
（3）小明家的电暖气有高温和低温两个档位，为了节省电能又不至于太冷，常使用低温档，比使用高温档时接入电路中的总电阻要

 

．

Answer 1

分析：电源电压不变，根据公式P=UI=

U2

R

知，当电路中的电阻增大时，电路消耗的电能减小．
根据串联电阻的特点，串联一个电阻，总电阻变大，电路消耗的电能减小．
实验中通过电阻丝给煤油加热比较煤油温度升高的示数来反映电阻丝消耗电能的多少．

解答：解：②为了验证滑动变阻器的滑片P在B端时整个电路消耗的电能是否减少，根据公式P=UI=

U2

R

知，应串联一个电阻，增大总电阻，可减小电路消耗的电能．
③实验中，小明是利用转换法，通过观察温度计升高的示数来反映电阻丝消耗电能的多少．
（2）电源电压不变，根据公式P=UI=

U2

R

知，当电路中的电阻增大时，电路消耗的电能减小．
（3）根据W=Pt=UIt=

U2t

R

，为了节省电能接入电路中的总电阻要大．
故答案为：串；温度计升高的示数；增大；减小；大．

点评：本题主要是利用电功率公式P=UI=

U2

R

分析问题．本题的关键是能读懂题意，然后利用公式解决问题．