Question

小明在使用自家吊扇時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)調(diào)速器打在1檔時(shí)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)得最快，調(diào)速器不發(fā)熱．當(dāng)調(diào)速器打在2、3、4、5檔時(shí)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速逐漸變慢，調(diào)速器發(fā)熱．但是在相同的時(shí)間內(nèi)，調(diào)速器發(fā)熱情況，不是檔位越高時(shí)發(fā)熱越多；也不是檔位越低時(shí)發(fā)熱越多．而是3、4檔比2、5檔發(fā)熱量要多．
小明和同學(xué)小紅有以下猜想：
1．兩人都認(rèn)為，電風(fēng)扇的調(diào)速器相當(dāng)于一個(gè)變阻器，它與電風(fēng)扇串聯(lián)．通過調(diào)節(jié)調(diào)速器，可以改變調(diào)速器的電阻，從而改變電流，起到調(diào)速的作用．
2．小明認(rèn)為，電熱與電阻成正比，所以調(diào)速器電阻調(diào)得越大，發(fā)熱功率越大．他認(rèn)為調(diào)速器調(diào)到3、4檔時(shí)電阻大．小紅則認(rèn)為，電熱與電流的平方成正比，所以調(diào)速器電阻調(diào)得越大，電流越小，發(fā)熱功率越小．因此她認(rèn)為調(diào)速器調(diào)到2、5檔的電阻大．
為了驗(yàn)證上述猜想，他們找來了以下材料：小燈泡（4V 2W）、定值電阻（8Ω）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（1A 20Ω）各一只．電流表和電壓表各一只．蓄電池（6V）、導(dǎo)線若干．
（1）為了驗(yàn)證猜想1，小明建議用小燈泡代替電風(fēng)扇，用滑動(dòng)變阻器代替調(diào)速器；小紅建議用定值電阻代替電風(fēng)扇，用滑動(dòng)變阻器代替調(diào)速器．你認(rèn)為誰的方法好？說說你的理由．
（2）為了驗(yàn)證猜想2，他們決定用定值電阻（代替電風(fēng)扇）和滑動(dòng)變阻器（代替調(diào)速器）串聯(lián)．請(qǐng)你幫他們?cè)诜娇騼?nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖．正確連線后，實(shí)驗(yàn)得到下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)你幫他們將未處理完的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．

（3）分析上表數(shù)據(jù)，第一、二、三、四次分別相當(dāng)于調(diào)速器的2、3、4、5檔位，由此可知，猜想2中小明和小紅的說法都是

 

的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．分析數(shù)據(jù)可知：隨著滑動(dòng)變阻器阻值的增大，變阻器的發(fā)熱功率的變化是

 

．

變阻器的	U/V	I/A	變阻器阻值R/Ω	變阻器功率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

分析：（1）從定值電阻、燈絲電阻、電風(fēng)扇電阻受溫度變化來考慮．
（2）猜想2是探究調(diào)速器發(fā)熱功率與電阻、電流的關(guān)系，調(diào)速器控制電風(fēng)扇與電風(fēng)扇串聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，測(cè)量電流，電壓表并聯(lián)在調(diào)速器兩端測(cè)調(diào)速器電壓，求調(diào)速器的電阻．
實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器代替調(diào)速器，定值電阻代替電風(fēng)扇，開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路．
知道電壓和電流，根據(jù)P=UI求功率，根據(jù)R=

U

I

求電阻．
（3）從數(shù)據(jù)分析，電流越小時(shí)，電阻變大時(shí)，從功率大小的變化判斷小明和小紅的說法．

解答：解：（1）電風(fēng)扇內(nèi)部線圈是銅線繞成的，銅絲電阻受溫度影響很小，
定值電阻阻值受溫度影響較小，
燈絲電阻受溫度影響較大，
所以用定值電阻代替電風(fēng)扇，所以小明的方法好．
（2）定值電阻代替電風(fēng)扇，滑動(dòng)變阻器代替調(diào)速器，
要探究滑動(dòng)變阻器的功率跟電流、電阻的關(guān)系，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端測(cè)電壓，電流表串聯(lián)在電路中測(cè)電流，開關(guān)控制電路串聯(lián)在電路中．如圖：

P=U'I'=2.8V×0.4A=1.12W，
R═

U

I

=

3.6V

0.3A

=12Ω．
（3）滑動(dòng)變阻器電流減小時(shí)，功率先增大后減小，小紅說法錯(cuò)誤，
滑動(dòng)變阻器電阻增大時(shí)，功率先增大后減小，小明說法錯(cuò)誤．
故答案為：（1）小明的方法好，定值電阻和電風(fēng)扇的電阻受溫度影響比較小．
（2）電路圖如上圖；

變阻器的	U/V	I/A	變阻器阻值R/Ω	變阻器功率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）錯(cuò)誤；先變大后變�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了溫度對(duì)電阻的影響、設(shè)計(jì)電路、處理數(shù)據(jù)的能力、總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律．對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確處理，對(duì)學(xué)生的要求提高了一個(gè)梯度，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)考查的目的是提高學(xué)生的能力．