Question

某同學所做實驗電路如圖甲所示，電源電壓恒定不變，他觀察到當滑動變阻器R接入電路的電阻增大時，通過它的電流減小而它兩端的電壓卻增大，于是他想：這時它消耗的電功率是增大還是減小呢？
該同學為了探究這一問題，利用圖乙中所示的各種器材進行實驗探究，并記錄了實驗中滑動變阻器接入電路的電阻不斷增大時的各組數(shù)據(jù)．如表格所示：

實驗序號	1	2	3
電流I/A	0.4	0.36	0.3
電壓U/V	1.0	1.2	1.5
電功率P/W

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的各種器材連成該同學進行實驗的電路．

（2）計算出表格中相應(yīng)的電功率P，并分析表格中的數(shù)據(jù)，寫出該同學能得出的結(jié)論：
（3）就這一問題的研究，你認為該同學收集的數(shù)據(jù)和得出的結(jié)論是否充分？請說明理由．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電路圖連接實物圖，可采用“電流流向法”，從電源的正極出發(fā)，按照電流的流向，先串主電路，再將電壓表并在滑動變阻器的兩端，連接滑動變阻器時，要按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）根據(jù)P=UI計算出三次實驗中滑動變阻器的電功率，然后分析表格得出實驗結(jié)論；
（3）從上表可以看出，電壓的變化范圍很小，說明電阻的變化范圍很小，不具有普遍性．

解答：解：
（1）采用“電流流向法”，電流從電源正極出發(fā)，依次將電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)起來，再將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）根據(jù)P=UI可得，P₁=U₁I₁=1.0V×0.4A=0.4W，P₂=U₂I₂=1.2V×0.36A=0.432W，P₃=U₃I₃=1.5V×0.3A=0.45W，如下表所示：

實驗序號	1	2	3
電流I/A	0.4	0.36	0.3
電壓U/V	1.0	1.2	1.5
電功率P/W	0.4	0.432	0.45

分析表格中的數(shù)據(jù)可得：當滑動變阻器接入電路的電阻增大時，它消耗的電功率也隨之增大；
（3）不充分；電阻的變化范圍很小，應(yīng)增大電阻的變化范圍以采集更多的數(shù)據(jù)．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）如上表所示；當滑動變阻器接入電路的電阻增大時，它消耗的電功率也隨之增大；
（3）不充分．電阻的變化范圍很小，應(yīng)增大電阻的變化范圍以采集更多的數(shù)據(jù)．

點評：本題考查了實物電路圖的連接和電功率的計算以及學生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力等，對于本題來說要得出正確的實驗結(jié)論應(yīng)盡可能多的進行測量．