Question

小明在使用自家吊扇时发现，当调速器打在1档时电风扇转得最快，调速器不发热．当调速器打在2、3、4、5档时电风扇转速逐渐变慢，调速器发热．但是在相同的时间内，调速器发热情况，不是档位越高时发热越多；也不是档位越低时发热越多．而是3、4档比2、5档发热量要多．
小明和同学小红有以下猜想：
1．两人都认为，电风扇的调速器相当于一个变阻器，它与电风扇串联．通过调节调速器，可以改变调速器的电阻，从而改变电流，起到调速的作用．
2．小明认为，电热与电阻成正比，所以调速器电阻调得越大，发热功率越大．他认为调速器调到3、4档时电阻大．小红则认为，电热与电流的平方成正比，所以调速器电阻调得越大，电流越小，发热功率越小．因此她认为调速器调到2、5档的电阻大．
为了验证上述猜想，他们找来了以下材料：小灯泡（4V 2W）、定值电阻（8Ω）、开关、滑动变阻器（1A 20Ω）各一只．电流表和电压表各一只．蓄电池（6V）、导线若干．
（1）为了验证猜想1，小明建议用小灯泡代替电风扇，用滑动变阻器代替调速器；小红建议用定值电阻代替电风扇，用滑动变阻器代替调速器．你认为谁的方法好？说说你的理由．
（2）为了验证猜想2，他们决定用定值电阻（代替电风扇）和滑动变阻器（代替调速器）串联．请你帮他们在方框内设计一个电路图．正确连线后，实验得到下表数据，请你帮他们将未处理完的数据补充完整．

（3）分析上表数据，第一、二、三、四次分别相当于调速器的2、3、4、5档位，由此可知，猜想2中小明和小红的说法都是______的（选填“正确”或“错误”）．分析数据可知：随着滑动变阻器阻值的增大，变阻器的发热功率的变化是______．

变阻器的	U/V	I/A	变阻器阻值R/Ω	变阻器功率P/W
第一次	2	0.5	4	1
第二次	2.8	0.4	7
第三次	3.6	0.3		1.08
第四次	4	0.25	16	1

Answer

（1）从定值电阻、灯丝电阻、电风扇电阻受温度变化来考虑．
（2）猜想2是探究调速器发热功率与电阻、电流的关系，调速器控制电风扇与电风扇串联，电流表串联在电路中，测量电流，电压表并联在调速器两端测调速器电压，求调速器的电阻．
实验时，滑动变阻器代替调速器，定值电阻代替电风扇，开关串联在电路中控制电路．
知道电压和电流，根据P=UI求功率，根据R=求电阻．
（3）从数据分析，电流越小时，电阻变大时，从功率大小的变化判断小明和小红的说法．
【解析】
（1）电风扇内部线圈是铜线绕成的，铜丝电阻受温度影响很小，
定值电阻阻值受温度影响较小，
灯丝电阻受温度影响较大，
所以用定值电阻代替电风扇，所以小明的方法好．
（2）定值电阻代替电风扇，滑动变阻器代替调速器，
要探究滑动变阻器的功率跟电流、电阻的关系，电压表并联在滑动变阻器两端测电压，电流表串联在电路中测电流，开关控制电路串联在电路中．如图：

P=U'I'=2.8V×0.4A=1.12W，
R═==12Ω．
（3）滑动变阻器电流减小时，功率先增大后减小，小红说法错误，
滑动变阻器电阻增大时，功率先增大后减小，小明说法错误．
故答案为：（1）小明的方法好，定值电阻和电风扇的电阻受温度影响比较小．
（2）电路图如上图；

变阻器的 U/V I/A 变阻器阻值R/Ω 变阻器功率P/W
第一次 2 0.5 4 1
第二次 2.8 0.4 7 1.12 
第三次 3.6 0.3  12 1.08
第四次 4 0.25 16 1

（3）错误；先变大后变小．