初中電學(xué)滑動變阻器移動的最值問題

摘要：初中學(xué)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(xué)生能力的題目。所以為了提升學(xué)生能力和中考物理成績一定要對這類題目進行方法指導(dǎo)，力求突破這個難點。

關(guān)鍵詞：初中物理電學(xué)、滑動變阻器、歐姆定律、最值問題、教學(xué)

初中物理考試中電學(xué)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(xué)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(jié)果往往不太理想，那如何做這類題目呢？

一、分析學(xué)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(jié)合學(xué)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(shù)值及滑動變阻器移動時電表示數(shù)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(guān)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(xiàn)在通過結(jié)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(guān)，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(shù)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(lián)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(guān)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(dāng)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(jié)：解答這類題目的關(guān)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(xué)，廣東