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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,
题目详情
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________.
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 |
▼优质解答
答案和解析
(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:
==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;
(3)错误;先变大后变小.
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:
==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 |
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