Question

【題目】某興趣小組為了尋找兩用電器串聯時所消耗功率的變化規律，利用相關器材開展了探究實驗。他們按圖連接電路，實驗中電源電壓和電阻R1保持不變，多次改變變阻器R2的阻值，利用功率表測出R1、R2所消耗的電功率P1、P2，將實驗相關數據記錄于下表中。

實驗 序號	R2 （歐）	P1 （瓦）	P2 （瓦）		實驗 序號	R2 （歐）	P1 （瓦）	P2 （瓦）
1	9	13.70	6.16		6	24	5.95	7.14
2	12	11.25	6.75		7	27	5.22	7.04
3	15	9.40	7.05		8	30	4.61	6.91
4	18	7.98	7.18		9	33	4.10	6.77
5	21	7.20	7.20		10	36	3.67	6.61

（1）根據表格中實驗序號 1~ 10中第2列和第4列的數據，可以發現：兩用電器串聯，當電源電壓和R1一定時，____。

（2）請根據表格中的信息判斷：當該電路中滑動變阻器的功率為7.0瓦時，變阻器的阻值所處范圍應為____。

（3）該小組同學分析比較表格中第3列和第4列的數據后，提出猜想：當____時，P2最大。為了驗證猜想，他們應在____范圍內改變R2的阻值進行探究。

Answer 1

【答案】隨著R2的增大，P2先變大再變小 12歐＜R2＜15歐 或 27歐＜R2＜30歐 兩個串聯用電器消耗功率相等 18歐＜R2＜21歐

【解析】

(1)[1]表格中實驗序號 1~ 10中第2列和第4列的數據，兩用電器串聯，保持電源電壓和R1不變，隨著R2的增大，P2先變大再變小；

(2)[2]根據(1)的結論可知，6.75W＜7.0W＜7.05W，故當該電路中滑動變阻器的功率為7.0W時，滑動變阻器的阻值范圍為12Ω到15Ω；

由實驗序號7到10中的數據，以得出的初步結論是：在串聯電路中，當電源電壓和R1一定時，R2越大，P2越小；6.91W＜7.0W＜7.04W，故當該電路中滑動變阻器的功率為7.0W時，滑動變阻器的阻值范圍為27Ω到30Ω；

(3)[3]比較表格中第3列和第4列的數據，兩個串聯用電器消耗功率都是7.02W時，變阻器的功率P2達到最大；

[4]為了驗證猜想，由表中數據可知，應在18Ω到21Ω范圍內改變R2的阻值進行探究。