《串联滑动变阻器功率的最值求解方法》
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摘 要：学生的学习中,最困难的是变量多.初中物理的学习中滑动变阻器的学习也是因为变量过多,导致学生的学习困难.特别是加上电学里的电功率,电功率因公式多,导致难度也大.所以和串联滑动变阻器结合起来,当电阻变,电流变,电压的分配也跟着变,对应消耗的电功率也会变.变量过多,对于中等及以下的学生,可以算是难上加难.这就有必要寻找有效的方法.来捋清楚学生的思路
关键词：变量多;串联滑动变阻器;电功率
1 不考虑安全时,滑动变阻器串联在电路中消耗功率的范围
无论滑动变阻器如何移动,都不会超过两表量程.滑动变阻器所消耗的最小功率,毫无疑问就是滑片P移到最左端时0W.而最大电功率就要分情况了.如R0等于12?,滑动变阻器最大阻值为20?时,滑动变阻器消耗的功率为.
当则R等于R0等于12?时滑动变阻器消耗的功率最大为;若滑动变阻器的最大阻值为8?<12?.根据滑动变阻器串联在电路中时P等于UI—I2R0或经分析可知,滑动变阻器所消耗的电功率是一个开口向下的抛物线.顶点是R等于R0等于10?,而滑动变阻器的最大阻值到不了10?.则在抛物线的左侧,随着电阻的增大,所消耗的电功率增大.所以这时滑动变阻器消耗的最大电功率是R等于8?时所消耗的电功率.
2 不考虑安全时,滑动变阻器串联在电路中消耗功率的范围
（1）若电源电压U等于9V,R0等于12?,滑动变阻器最大阻值为20?,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V.这时先根据安全考虑,算出滑动变阻器所接入电路中的电阻范围.再在抛物线上找滑动变阻器消耗电功率的范围.电压表并在滑动变阻器两端,若是电压表分得电压越多,说明滑动变阻器所接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,电流表越安全,则电压表最多可测3V电压.R0两端电压则为9V—3V等于6V,由此可知电压是R0两端一半,串联电流相等,所以滑动变阻器所允许接入电路中的最大阻值为6?;若滑动变阻器接入电路中的电阻越小,则电路中的电流越大,越容易超过电流表的量程.所以电路中所允许通过的最大电流为0.6A,对应的总电阻最小为15?,所以滑动变阻器所允许接入电路中的最小电阻为15?—12?等于3?.即滑动变阻器所允许接入电路中的电阻为3—6?,这个阻值在抛物线的左侧.滑动变阻器所消耗的电功率随着电阻的增大而增大.所以滑动变阻器接入电路中的电阻为3?时,消耗的电功率最小为Pmin等于I2R等于（0.6A）2×3?等于1.08W,滑动变阻器接入电路中的电阻为6?时,消耗的电功率最大;
（2）若将电压表的量程改为0—15V,这道题的最小电功率不变,但是最大电功率却变了.0—15V说明电压表始终安全.那么就能到达抛物线的顶点R等于R0等于12?时,滑动变阻器所消耗的电功率最大,滑动变阻器电阻和R0的相等,则分得的电压也等于R0两端电压,即为电源电压的一半4.5V.所以滑动变阻器消耗的最大电功率为;
（3）若是将电压表量程调为0—15V的同时,选择一个最大阻值为100?的滑动变阻器,这样一来,滑动变阻器消耗的最大功率仍为1.6875W,而最小电功率就要看3?和100?那个离顶点远,功率越小了.这显然是100?的更远,所以滑动变阻器消耗的最小电功率为;
（4）若是电流表的量程改为0—0.3A,同时电压表的量程是0—15V,滑动变阻器的最大阻值是100?,这时,不难发现,电路中电流最大为0.3A时,滑动变阻器至少要接入18?的电阻才能保证电流表的安全.所以滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围,是18—100?全在抛物线的右侧.随着所接入的電阻的增大,电功率减小,所以当R等于100?时,滑动变阻器所消耗的电功率最小为0.646W,当R等于18?时,滑动变阻器消耗的电功率最大为.
总之,明白滑动变阻器串联在电路中的电功率是一个开口向下的抛物线.无论电路考不考虑安全,看看滑动变阻器所允许接入电路中的电阻落在抛物线的左侧还是右侧,单纯的只在左侧,则电功率随电阻的增大而增大,减小而减小,所以所允许接的最小电阻时,滑动变阻器消耗的电功率最小,所允许接的最大电阻时,滑动变阻器消耗的电功率最大.若是全在抛物线右侧,就正好和左侧的分析相反.若是左右都有,能到达顶点,则顶点就是最大电功率,离顶点越远的点电功率越小.大家可以思考一下,若是电压表并在了定值电阻两端,又该如何分析呢?若是滑动变阻器是并联在电路中的时候呢?
（作者单位：贵州省遵义市第十九中学）
结论:上文是一篇大学硕士与滑动变阻器本科滑动变阻器毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写方法方面论文范文.
滑动变阻器引用文献:
[1] 滑动变阻器研究生毕业论文范文 滑动变阻器方面有关论文范文集8000字
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