Question

图1是小明做实验的电路图，图2是电路中滑动变阻器R₂．当滑片向左移动时，电流表示数变大，表明变阻器接入电路的两个接线柱是________．他把滑片从一端移到另一端的过程中，共进行了6次测量，记录如下表．

测量次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	5	4	3	2	1	0
电流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0

这6组数据中，第________组数据有错误；滑动变阻器R₂接入电路的电阻等于________Ω时，它消耗的电功率最大；定值电阻R₁的阻值等于________Ω．

Answer 1

AC或AD    6    10    10
分析：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大说明接入电路的电阻变小，即左下方接线柱必须接入电路中；
（2）①由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小即电压表的示数为0时，电路中的电流最大，即电流表的示数最大；
②前五组数据中任取两组数据，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出定值电阻R₁的阻值；
③根据电阻的串联和欧姆定律表述出电源的电压，再根据P=I²R表示出滑动变阻器的电功率，利用数学知识判断消耗的电功率最大时滑动变阻器接入电路中的电阻．
解答：（1）当滑片向左移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中，且连接时按一上一下的原则串联在电路中，故接入电路的两个接线柱是AC或AD；
（2）①由电路图可知，当电压表的示数为0时，电路中的电流最大，电流表的示数不为0，故第6组数据有错误；
②由表可知，当U₂=5V时电路中的电流I=0.1A，当U₂=4V时电路中的电流I=0.2A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，
∴U=5V+0.1A×R₁=4V+0.2A×R₁，
解得：R₁=10Ω，U=6V；
③∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I==，
滑动变阻器消耗的电功率：
P₂=I²R₂=（）²R₂=，
∵在数学中，a+b≥2，
∴+R₂≥2=20Ω，
即当=R₂，R₂=10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大．
故答案为：AC或AD；6；10；10．
点评：本题考查了滑动变阻器的正确使用和串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是利用数学知识判断滑动变阻器消耗电功率最大时R₁与R₂的关系．