初中電學滑動變阻器移動的最值問題

摘要：初中學生對滑動變阻器的最值問題的解決相對來說是比較困難的，而且也是中考中用來區(qū)分學生能力的題目。所以為了提升學生能力和中考物理成績一定要對這類題目進行方法指導，力求突破這個難點。

關鍵詞：初中物理電學、滑動變阻器、歐姆定律、最值問題、教學

初中物理考試中電學的壓軸題一般都是滑動變阻器移動的最值問題，而這類題目很多學生一看就懵了，不知如何下手，往往都是花了很多時間一點頭緒都沒有，最后還是靠蒙一個答案，結果往往不太理想，那如何做這類題目呢？

一、分析學生遇到此類題目遇到的問題主要是：

1、是看不懂題目及電路圖;

2、是不能快速地判斷出滑動變阻器能不能移到阻值最大處和最小處;

3、是不能找到題目的隱含信息，如電流表、電壓表是有量程的，使用時不能超過量程，燈泡有告訴額定電壓和額定功率或額定電流等信息，看到要能明白其中的有用信息。

二、結合學生的疑問困惑，做這一類題目要明確以下三點：

1、是能看懂電路圖，知道電路連接方式和電表測量誰的數值及滑動變阻器移動時電表示數是怎樣變化的;

2、是“三保護”，保護電流表、電壓表、用電器;

3、是從題干中提取出有用的關鍵信息。

這類題目主要是通過“三保護”的隱藏條件和歐姆定律來解決。電流表、電壓表是不能超過電表的量程;用電器主要是不超過最大電流和電壓。

三、現在通過結合例題來講解這類題目的方法：

例：如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω 0.5A”，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω 1A”。閉合開關，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下列說法正確的是（? ）

①電阻R1消耗電功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W

②電流表示數允許的變化范圍為0.2A～0.5A

③滑動變阻器R2允許接入電路阻值的變化范圍為10Ω～20Ω

④電路消耗總電功率允許的變化范圍為1.8W～3W

A.只有①和③???B.只有①和④

C.只有②和③???D.只有②和④

解析：由圖可知，電路是串聯電路，電壓表測的是R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流;

由題可知關鍵信息是各表的量程和R1、R2規(guī)格;

在保護各電表和用電器的“三保護”下保護R1就保護電流表了，因為R1的電流0.5A小于電流表的量程0.6A;又由電壓表最大不能超過3V，所以允許通過的最大電流是I1=U1/R1=3V/10Ω=0.3A，此時滑動變阻器阻值滑到最小值處，大小為R2=U2/I2=3V/0.3A=10Ω，當滑動變阻器滑片滑到阻值最大時，電路中電流最小，知最小電流為I=U/R=6V/30Ω=0.2A;所以電流的變化范圍是0.2A～0.3A，滑動變阻器的阻值變化范圍是10Ω～20Ω;電功率P=UI，電源電壓是6V不變，所以電路中電功率的變化范圍1.2W～1.8W;R1的電功率P1=I21R1知R1電功率的變化范圍是0.4W～0.9W;由此可知①和③是正確的，故答案選A。

總結：解答這類題目的關鍵在于：

1、是看懂電路圖，各電壓表、電流表分別測量那個用電器兩端的電壓和通過那個用電器的電流;

2、是能判斷出什么時候取到最大值最小值。

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陳志榮?深圳市大鵬新區(qū)南澳中學，廣東