Question

某兴趣小组探究“在串联电路中，滑动变阻器消耗的电功率大小与滑动变阻器接入电路的电阻大小之间的关系”。老师提供的器材有：定值电阻R＝20Ω，标有“40Ω  2A”滑动变阻器、电压表(量程为0~15V)、电流表(量程为0~0.6A)、电源电压恒定、开关、导线若干。

（1）根据实验目的，将实物图连接完整，要求滑片往A端移动，电压表读数变大。

（______________）

（2）连接好电路，闭合开关，移动滑片，获得了以下几组电压和电流数据，计算电功率并记录在表格中。

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	8.0	7.2	6.0	4.0	2.4	0
电流I/A	0.20	0.24	0.30	0.40	0.48	0.60
电功率P/W	1.6	1.7	★	1.6	1.2	★

小科忘记计算表中“★”处的数值，请你根据有关数据计算表中“★”处的数值为________、________。本实验的结论是_____________。

（3）进一步分析数据发现，本次实验中，当滑动变阻器和定值电阻阻值相等时，电功率最大。为了验证这一规律，需要获得更多数据，若滑动变阻器更换为“60Ω  2A”，其他元件不变，在保证电路安全的前提下，下列定值电阻能完成实验任务的是___________（可多选）。

A．10Ω        B．20Ω         C．30Ω          D．60Ω

Answer

1.8 0 在串联电路中，随着滑动变阻器接入电路的电阻的增大，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小 BC

【解析】

(1)[1]

电压表并联在滑动变阻器两端，注意接线柱“正进负出”，滑动变阻器B接线柱与开关相连；

(2)[2][3]由电功率公式得：

；

；

[4]观察表中数据可知：在串联电路中，随着滑动变阻器接入电路的电阻的增大，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小；

(3)[5]因电流表选用小量程(0~0.6A) 、滑动变阻器的规格为“60Ω 2A”，0.6A<2A，故电路的最大电流为0.6A；本实验中，为了验证这一规律，滑动变阻器连入电路的电阻要实现大于定值电阻、等于定值电阻和小于定值电阻，因为换用的滑动变阻器的规格为“60Ω 2A”，其最大电阻为60Ω，故60Ω的定值电阻不能选用；若选用10Ω的定值电阻，当滑动变阻器连入的电阻也为10Ω时，由电阻的串联和欧姆定律，电路的电流为：

，

即为电路的最大电流，若滑动变阻器连入电路的电阻小于10Ω时，由电阻的串联和欧姆定律，此时电路的电流将大于0.6A，故10Ω定值电阻也不能选用；

故能完成实验任务的是BC。