滑动变阻器电功率
滑动变阻器在串并联电路中的作用(公开课)
敏感电阻一般情况下可以看作一个滑动变阻器
温度（升高/降低） 压力（增大/减小） 光照强度（升高/降低） 烟雾浓度（升高/降低）
电阻的变化
电流 电压
空气湿度（升高/降低）
电功率
• 例 3 如图所示，是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图， 其中电源电压恒定为6 V，定值电阻R0为5 Ω，油量表实质上是量 程为0～3 V的电压表．R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关
系如下表所示．下列说法中正确的是( ) C
油量 V/L
0 10 20 30 40 50
压敏电阻 R/Ω
25 20 15 10 5 2.5
A. 油箱中油量增多时，压敏电阻R的阻值变大 B. 电压表示数为3 V时，油箱中的油量为50 L C. 油箱中油量为20 L时，R0两端的电压为1.5 V D. 油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大
滑动变阻器在串并联电路 中的应用
郑州市回民初级中学物理组 王秋峰
学习目标
1 学生能够熟练的掌握滑动变阻器在串、并联 电路中的应用。 2 能够分析电阻变化时，电路中的电流、电压、 电功率、电功的变化情况，并能够计算出相应 的值。 学习重点：滑动变阻器在串并联电路中的应用 学习难点：在串联电路中滑动变阻器的电功率变化规律
七、电压表与电流表的乘积如何变化__变__小__
例1
看如图所示的电路，滑动变阻器最大阻值为12Ω,定值电阻R1为6 Ω,电 源电压为6V不变,,电流表的量程是0—0.6A,电压表的量程是0—3V,在保证电 路安全的前提下：
八、电压表的变化范围是____2_._4_-3__v__
九、电流表的变化范围是___0__.5_-_0_._6_A 十、为了保证电路安全R2的变化范围是_4_-_6_Ω___ 十一、电路总功率的变化范围是_3_-_3_._6_W_____ 十二、R1的功率的变化范围是1_._5_-_2_._1_6_w___
定值电阻与滑动变阻器各物理量变化公式、图像1
定值电阻与滑动变阻器串联电路中各物理量变化关系:
设定：电路中电流I，定值电阻两端电压U1 ,滑动变阻器连入电路中电阻吟两端电压卩2
物理量关
系
I与％关系从与I关系
%与Rp关系
U占1关系
数学表达
式
U
|J；+ %，u和珥为定值
向左平移叫个单位的反比例函数
5= •，叫为定值
正比例函数
U ■叫I
tI i=
I
.|R
u和％为定值向左平
移叫个单位的反比例函数
业』=u-| • % =（勺）• I+U
R i和U为定值，k为—,b为U的一次函
数滑动变阻器最大阻值
卜彳，ab为滑动变阻器的两个端点定值电阻功率卩】，滑动变阻器功率P』，电路总功率・
电路图：已知：电源电压u,定值电阻阻值叫
物理量关
系
叽％咲系?|与I关系
数学表达式
U
［呼叫
5=1 • R讣十时;I
U和叫为定值
a=
.R J1为定值
R
b=0 c=0的二次函数
片
与
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P1与即关系
■
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K1为定值Pl
U
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a= b=0 c=0的二次函数
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殊点坐标
=叫
不能用已学过的图像表示不能用已学过的图像表示图像及特
殊点坐标。
人教版九年级物理电学专题之电功率极值和滑动变阻器取值范围讲解与强化训练48题有答案
人教版九年级物理电学专题之极值和取值范围强化训练48题有答案姓名：__________ 班级：__________一、滑动变阻器接入电阻的范围1.最大阻值：首先应先进行分析，若随着变阻器阻值的增大，各电表的示数在减小，则变阻器允许的最大阻值即为变阻器铭牌中标注的最大值；若串联电路中，有电压表并联在滑动变阻器两端，则应利用电压表的量程最大值、电路电流值，求变阻器允许的最大阻值，即Rmax=U电压表max/I2.最小阻值：应先确定电路中允许的电流最大值，确定的依据是：电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压量程，利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流，取四者中最小的，作为电路中允许的最大电流，然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值，即Rmin=(U电源-U额)/Imin二、电路的电流、电压的极值1.电路电流的极值：a.电路最大电流：依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程来决定，取两者中的最小值作为电路的最大电流值；b.电路最小电流：依据滑动变阻器接入电路的最大阻值决定，此时电路中的总电阻最大，由I=U/R可知此时电路中电流为最小电流：Imin=U电源/R总最大2.用电器两端电压的极值a.最大电压：依据用电器的额定电压，电压表的量程来决定，取两者中的最小阻值作为用电器两端的最大电压值；b.一般是求滑动变阻器的最小电压，此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定，此时要注意电路安全问题，即要注意在变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。
三、电路、用电器消耗电功率的极值：根据电路、用电器中各自最大（小）的物理量即可求得。
1. 最大（小）电压、电流值，则有P=UI2.最大（小）电压值、电阻值，则有P=U²／R3．最大（小）电流值，电阻值，则有P=12R一、单选题（共32题）1.如图是小白同学所设计的四种发热器的电路，所用的电源电压相同，R1＞R2，四个电路中消耗的总电功率最大的是（）A. B. C. D.2.如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（）A. 0.45WB. 0.50WC. 0.80WD. 0.90W3.如图所示，电源电压为4.5 V，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”，滑动变阻器规格为“101 A”，小灯泡L标有“2.5 V 1.25 w”(灯丝电阻不变)。
2024年中考物理复习----滑动变阻器的最大功率
滑动变阻器的最大功率 一、要点解析 1.定值电阻的功率：P =I 2R 1，R 1不变，所以电流I 越大，功率越大，即当滑动变阻器阻值最小时，定值电阻的电功率最大。
2.滑动变阻器的功率：P =I 2R 2，因为电流I 随着R 2的变化而变化，所以我们要将公式变形：2222221122122U U P I R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪+⎝⎭++，由基本不等式可知：212122R R R R +≥ 当且仅当R 2=R 1时，“=”成立，即当R 2=R 1时，滑动变阻器的电功率有最大值：2max14U P R =。
我们将P -R 2图像画出，如图2所示，可知当R 2越接近R 1时，电功率越大。
图1 图2 图33.总功率P ，R 1的功率P 1，R 2的功率P 2随电流I 的变化情况：P =IU （U 为电源电压，恒定，所以图像为正比例函数）；P 1=I 2R 1（图像为过原点的二次函数，且开口向上）； P 2=U 2I =（U －U 1）I =UI －I 2R 1=－R 1221124U U I R R ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭（图像为二次函数，开口向下，且有最大值2max 14U P R =）。
三者随电流 I 变化的图像如图3所示，其中甲为P -I 图，乙为P 1-I 图，丙为P 2-I 图。
二、典例引领例1.实验小组的同学设计了如图a 所示的电路，已知电源电压不变，滑动变阻器R 为“20Ω 2A ”，闭合开关S ，调节滑动变阻器滑片P 的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b 所示的两条U -I 图线。
其中利用电压表V 1和电流表A 的数据描绘出甲图线，利用电压表V 2和电流表A 的数据描绘出乙图线。
求：（1）定值电阻R 2的阻值；（2）电源电压的大小及定值电阻R 1的阻值；（3）R 消耗的最大功率。
解析：（1）图乙是R 2的伏安特性曲线，则：222 1.0V 20.5A U R I ===Ω （2）图甲是V 1，即U 2+U p=U －IR 1，斜率是111 1.3V 1.0V 10.5A 0.2A U R I -===Ω- 与U 轴的交点为电源电压，即U =1.5 V（3）当R =R 1+R 2时，滑动变阻器上的电功率最大：22max 1.5V 30.1875W 123p P I R ⎛⎫==⨯Ω= ⎪Ω+Ω+Ω⎝⎭ 例2.（多选）某同学将一 直流电源的总功率 P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r ，随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如右图所示，根据图线可知（ ）A.反映P r 变化的图线是cB.电源电动势为8 VC.电源内阻为2ΩD.当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为6 Ω解析：P r =I 2r 为二次函数图像即图线c ，故A 正确，代入图线上的点可以求得r =2Ω，故C 正确；P E =UI ，电源电压不变为正比例函数图像即图线a ，代入图线上的点可以求得U =4V ，故B 错；4V =260.5AU R R r r I -=-=-Ω=Ω外，故D 正确；选ACD 。
滑动变阻器在初中物理电学实验中的作用
课程篇滑动变阻器是一个重要的电路元件，在初中物理电学实验中，有很多实验需要用到滑动变阻器才能获得事半功倍的效果。
在课堂教学中，学生能够熟练了解滑动变阻器的结构，了解它在电路中的用处，并且会简单地使用滑动变阻器来连接电路。
但是想要真正了解滑动变阻器在电路中起到什么样的作用，需要放在不同的电学实验中进行分析研究。
在初中物理电学实验中涉及滑动变阻器的有以下几个：（1）滑动变阻器在用伏安法测小灯泡的电功率。
（2）用伏安法研究电流与电压的关系的实验。
（3）设计实现小灯泡的亮与灭。
一、滑动变阻器在用伏安法测小灯泡的电功率中的作用滑动变阻器在此实验中的作用主要有：（1）保护电路。
（2）改变小灯泡两端的电压。
下面用实验来讲解一下滑动变阻器的作用：连接一个小灯泡与滑动变阻器串联的电路，电路中串联上电流表，电压表的两端连接在小灯泡的两端，这样做成一个简单的测小灯泡的电流和电压的电路，不同之处是串联上一个滑动变阻器。
通过调节滑动变阻器的电阻来改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
滑动变阻器本身就是一个电阻，只不过是可以变动电阻值的电阻。
由公式P=UI，可知，只要改变其中一个变量，就可以测出小灯泡的实际功率。
在上面设计的电路中，串联电路的电压是相加的，已知U=IR，改变电阻就能改变电阻两端的电压，总电压不变，小灯泡两端的电压也就随之改变，从而测出小灯泡的实际功率。
要测出小灯泡的实际功率，还有一个要求是小灯泡两端的电压是实际电压，所以在实验中用到滑动变阻器，可以使小灯泡两端的电压是实际电压，达到提高实验准确度的目的。
二、用伏安法研究电流与电压的关系滑动变阻器在此实验中的作用主要是改变定值电阻两端的电压和通过的电流，从而找出规律。
在上面的实验中，我们已经提到过实验中的几个公式：P= UI，U=IR。
就其中的U=IR来说，这个公式是怎么得来的呢？也就是我们现在说的电流和电压的关系，这就用到伏安法来测量。
通过设计实验来讲解一下：猜想一下：导体的电阻一定时，通过的电流与两端的电压是正比关系；导体两端的电压一定时，通过的电流与电阻成反比。
专题：串联电路中滑动变阻器功率的最值问题
专题：串联电路中滑动变阻器功率的最值问题张老师整理例：在如图所示的电路中，电源电压为U=6V 且恒定，定值电阻R 1=10Ω与最大值为R 2的变阻器串联，求S 闭合后，当R 2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？略解：根据221222221222222)(1)(R R R U R R R U R I I U P +=⋅+=⋅=⋅= =)0(4)(12122122≠+-R R R R R U20．（2015重庆A 卷，第20题）如图17所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。
电源电压9V 保持不变，灯泡L 标有“8V 4W ”字样，电流表的量程为0～3A ，电压表的量程为0～15V ，滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω。
闭合开关S 和S 1时，电路消耗的功率为4.05W 。
（不计灯丝电阻随温度的变化）求： （1）小灯泡L 的电阻；（2）开关S 、S 1、S 2都闭合时，通过电流表的最小电流；（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S 2时滑动变阻器R 2的电功率变化范围。
R 1R 220.（2015重庆B卷，第20题）如图18所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；不计温度对灯丝电阻的影响。
求：（1）小灯泡L的电阻；（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。
从上面的“R2=R1时，P2最大”这一结论中：1、题的解法很特别：除了运用必须的关于电功率的计算公式外，它还必须借助于巧妙的数学技巧，将本不能一目了然的函数表达式变换成关系清楚的表现形式。
串联电路中滑动变阻器最大电功率问题
从题中的“ F 2=R 时，P 2最大”这一结论中，有一些值得我们思考的问题：①本题的解法很特别：除了 运用必须的关于电功率的计算公式外，它还必须借助于巧妙的数学技巧，将本不能一目了然的函数表达式 变换成关系清楚的表现形式。
这是值得我们在解题过程中加以学习和借鉴的。
②P 2的值在R z =R 时最大，但如果实际上R>的最大值小于 R , P 2还存在最大值吗？③在R 2 >R i 的情况下，移动滑片使R 2的值由0增大 到R 1后继续增大时，P 2怎样减小呢？④P 2这个关于R 2的函数的图像是什么形状的呢？为了解决上面的问题，先用列表法分析P 2随R 2的变化趋向，以下是一组数据（以U 电源=6V,R 1=1R 2( 0) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Pa ( W 0 0.297 0.5 0.6 0.734 0.8 0.843 0.877 0.880.8970.9 R 2( 0)121416 18 20 222426 2850P a ( W0.892 0.8750.8520.8270.80.773 0. 747 0. 7220. 6980.5从上表中的数据不难发现 Pa 具有如下的变化趋势：①当Ra<R 时，Ra 取它允许的最大值时，P 2为实际的最大值，但不能达到理论上的最大值（即 R>=R= 1 01'1时，P 2=0.9W) ② Ra=R 这一点是P 2变化的分水岭（函数图象的最大值点，即函数图象的拐点）③在R 2=R 这一分水岭两侧，P 2值的变化是不对称的，当 并达到最大值；F 2连入的值达到R 1后继续增大，P 2则缓慢减小。
（用 赋值法易求Pa 从0.9W 减小到0.5W 时，Ra 的值必须达到50门）。
以下是用描点法描绘的 P 2随R a 变化的图像：串联电路中滑动变阻器最大功率问题典例分析：在如图所示的电路中，电源电压为 U=6V 且恒定，定值电阻 R=1O0与最大值为F 2的变阻器串联，求S 闭合后，当F 2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少? 略解: 22 U 2 U 2根据 p 2 =u 2 i 2 =丨2 R 2 =( )2R 2 : R 1 R 2 吕(R 1 R 2)2 R 2 u 2 丄（R -R 2）2 (R 2 = 0) 4R 可见，当R a =R = 1O 0时，Pa 最大，且最大值为 P 2」24R ,= 0.9WR 2由0增大到R 时，P 2逐渐增大（增大较快），巩固训练 1在如图所示的电路中，电源电压为 6V 且保持不变，电阻 R i = 10门,R 2为“1A, 20门”的滑动变阻器。
2023年中考物理复习《滑动变阻器功率的变化范围》
串联电路中滑动变阻器的功率
P滑与R滑的函数求解PFra bibliotekI 2R
U R0
R
2
R
R02
U 2R R2 2R0R
①配方法
U2
P
R
R0 R
2
4R0
可推出最大值： 当R滑=R0时，P滑最大
U2 P滑max 4R0
（此时R=R0， I
U 2R0
）
函数图像如图所示：
注意事项： ①电路安全的前提下，若对称轴处的电流在取值范围内， 如图1和图2所示：
滑动变阻器的最大功率：
U2 P滑max = 4R 0
滑动变阻器的最小功率：如图1和图2所示，因为函数图
像具有对称性，所以离对称轴较远的点所对应的功率即为
最小值。
②电路安全的前提下，若对称轴处的电流不在取值范围内， 如图3和图4所示：
此时，可直接将电路中的最大电流和最小电流带入解析式 计算，其结果中较小的功率即为最小值，较大的功率为最 大值。
步骤小结
1.第一步：考虑电路安全，求出电流表的示数范围。 2.第二步： 若对称轴处的电流在取值范围内，则对称轴处，滑动变阻 器的功率为最大值。再将最大电流和最小电流分别带入解 析式计算，结果中较小的功率即为最小值。
P滑与电流I的函数求解 推导过程
P滑=U滑I=（U－U0）I= （U－IR0）I
P滑=UI－I2R0） P滑是关于电流I的一元二次函数
对称轴处取最大值： I b U U 2a 2R0 2R0
带入解析式：
P滑 =U
U 2R0
U 2R0
串联滑动变阻器功率的最值求解方法
串联滑动变阻器功率的最值求解方法作者：彭红梅来源：《世界家苑·学术》2020年第04期摘要：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=12Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω时，滑动变阻器消耗的功率为。
当则R=R0=12Ω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8Ω<12Ω。
根据滑动变阻器串联在电路中时P=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=R0=10Ω，而滑动变阻器的最大阻值到不了10Ω。
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=8Ω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=9V，R0=12Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，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=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6Ω;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。
初中电学重难点专题-滑动变阻器取值范围
滑动变阻器取值范围专题一、计算题1、如图所示，电源电压保持不变，R 1、R 2为定值电阻，开关S 3始终闭合。
闭合开关S 1、断开开关S 2，滑动变阻器的滑片置于某位置M 时（图中未标出），滑动变阻器的阻值为R M ，电流表的示数为I 1，滑动变阻器的电功率P M 为0.4W 。
保持开关S 1闭合、开关S 2断开，将滑动变阻器的滑片置于某位置N 时（图中未标出），滑动变阻器的阻值为R N ，电流表的示数为I 2，电压表的示数为U 1，滑动变阻器的电功率P N 仍为0.4W 。
断开开关S 1、闭合开关S 2，滑动变阻器的滑片仍置于位置N 时，电压表的示数变为U 2。
已知I 1:I 2=2:1，U 1:U 2=7:9。
求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值R M 与R N 之比； （2）定值电阻R 1与R 2的阻值之比；（3）改变开关状态和调节滑动变阻器的阻值，使电路的电功率最大，求出电路的最大电功率。
2、如图所示，电源电压保持不变。
当开关1S 闭合、2S 断开，滑动变阻器的滑片P 移到右端时，电阻3R 的电功率为3P ，电流表的示数为1I ；当开关1S 断开、2S 闭合时，电阻3R 的电功率为3P '，电流表的示数为2I ；当开关1S 、2S 断开，滑动变阻器的滑片P 在中点时，电压表1V 的示数为1U ，电压表2V 的示数为2U ，滑动变阻器的电功率为2P 。
已知3316P P '=，212U U =，2 2.7W P =。
求：（1）12I I =∶？（2）电阻3R 的电功率3P ；（3）通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P ，求电路消耗的最大电功率。
3、如图所示的电路中，电阻R1=30欧，滑动变阻器R2标有“100欧 2A ”字样，电流表的量程为0~0.6安，电压表的量程为0~15伏。
闭合电键S 后，滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为9伏，电流表的示数为0.5安。
滑动变阻器电功率变化规律
滑动变阻器电功率变化规律嘿，朋友们！今天咱们来唠唠滑动变阻器电功率变化规律这个有趣的事儿。
你可以把滑动变阻器想象成一个超级调皮的小精灵，它在电路里捣鼓来捣鼓去，电功率也跟着它的脚步变来变去。
当滑动变阻器接入电路的电阻变大的时候，就好像这个小精灵把路给堵得更窄了。
电流呢，就像一群小蚂蚁，路变窄了，小蚂蚁们通过的速度就慢下来啦，也就是电流变小了。
根据电功率的公式P = I²R（这里R是滑动变阻器的电阻），虽然电阻R在增大，但是电流I的平方变小得更快，就像一个正在泄气的气球，所以这时候滑动变阻器的电功率是变小的。
这就好比小精灵以为自己把路堵大了就能抢到更多的“能量”（电功率），结果却适得其反，还没之前得到的多呢。
反过来，当滑动变阻器接入电路的电阻变小的时候，小精灵把路拓宽了，小蚂蚁们（电流）就欢快地跑起来啦，电流增大了。
这个时候再看电功率的公式，电阻R在减小，电流I的平方增大，但是这里面就有个有趣的博弈。
刚开始的时候，电流增大的幅度比较小，电阻减小得比较快，电功率还是在变小。
就像一个人在减肥，体重（电阻）下降得比力气（电流带来的影响）增长得快，总体还是变弱了。
可是呢，随着电阻继续减小，电流增大的效果就越来越明显了，就像一个不断被打气的气球，一下子就膨胀起来了。
这时候电流增大的影响超过了电阻减小的影响，电功率开始增大了。
这就好像小精灵终于找到了一个平衡点，开始能抢到更多的“能量”了。
要是把滑动变阻器的阻值变化看成是一场马拉松比赛，刚开始阻值变化的时候，电功率的变化就像是一个刚起跑的选手，还没找到节奏，慢慢地才进入状态。
而在某些特殊的电路里，滑动变阻器就像一个魔法棒，稍微一动，电功率就像被施了魔法一样发生很大的变化。
我们可以把滑动变阻器和电路里的其他元件想象成一个小团队。
其他元件就像老实干活的小工匠，而滑动变阻器这个小精灵就像一个捣乱又有点小聪明的家伙，它的一举一动都影响着整个团队的“效益”（电功率）。
滑动变阻器练习试题
电功率题型练习-滑动变阻器1、滑动变阻器是一种较常见的电学器材。
物理实验室中有一标有“10Ω1A ”的滑动变阻器，小明同学对它进行了研究，得到了以下些结论，其中错误的是( ) A ．此滑动变阻器能连入电路中的最大阻值是10Ω B ．当此滑动变阻器中的电流不超过1A 时，它能安全使用 C ．当此滑动变阻器两端的电压不超过10V 时，它能安全使用 D ．此滑动变阻器在安全使用时，它消耗的最大功率是10W2、如图所示电路中，电源电压恒定，R l 为定值电阻，R l 为滑动变阻器。
闭合开关S 后，滑动变阻器滑片自b 向a 移动的过程中（ ）A ．电流表A 的示数变大，电压表V 2的示数与电流表A 的示数之比变大B ．电流表A 的示数变大，电压表V 1的示数与电流表A 的示数之比变小C ．电压表V 1的示数不变，电路消耗的总功率变大D ．电压表V 2的示数变小，电路消耗的总功率变大3、如图所示是探究并联电路电流特点的一种实用电路，闭合开关S ，灯泡L1、L 2都正常发光。
过一会儿，由于灯泡L 1的质量问题，灯丝被烧断了。
则下列说法正确的是（ ）A.滑动变阻器实际功率变小B.灯泡L 2额定功率变大C.灯泡L 2亮度不变D. 滑动变阻器实际功率变大4、某同学在探究“灯的亮度是否与电压有关”时，将实物按如图所示的电路连接，进行实验操作前，作出如下判断，其中合理的是 ( )A ．若滑片P 向a 端滑动时，电压表示数会变小，灯会变暗B ．若滑片P 向b 端滑动时，电压表示数会变小，灯会变亮C ．应将灯和滑动变阻器的位置互换后，移动滑片进行观察D ．应将电压表接c 点的导线改接在d 点后，移动滑片进行观察5、如图所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器R2的滑片滑到a 端时，电阻R 1消耗的功率为7.2W ，滑动变阻器R 2的滑片滑到b 端时，电阻R 1消耗的功率为0.8W ，此时电压表示数为4V 。
则滑片在b 端时，电流表的示数为（ ） A.1.8A B.1.2A C.0.4A D.0.2A6、将一个标有“20V ，10W ”的灯泡与一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器串联，接 在20V 的电源上，闭合开关移动滑片的过程中，灯泡功率的变化范围是（ ） A.0W ～10W B.2.5W ～10W C.5W ～10W D.10W ～20W7、某同学做电学实验时，电路如图所示，已知他所用的电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，为10Ω，S闭合后，在实验操作无误电源电压6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R的情况下，正确的说法是( )A.电流表的最大示数为0.6AB.滑动变阻器消耗的最小功率为0WC.电压表的最小示数为1VD.电阻R消耗的最大功率为1.8W8、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的位置，当灯泡L恰好正常发光时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为2V，则关于该电路，下述判断正确的是（）A.电源电压是2VB.灯泡的额定功率是1WC.若滑片再向右滑动，灯泡有可能被烧毁D.若滑片再向右滑动，电流表示数将减小，电压表示数将增大9、右图所示的电路中，电源电压为30V,定值电阻为30Ω，滑动变阻器标有“60Ω1.5A”字样，在该电路正常使用的情况下，则（）A.电路消耗的最大功率为75WB.电流表的最大示数为1.5 AC.滑动变阻器消耗的最小功率为45WD.电路总电阻的变化范围为15Ω～20Ω10、下图是伏安法测小灯泡电阻、功率的实验电路图。
【中考物理真题2019】电功和电功率计算题真题分类汇编2 常见家庭用电器的电功率的计算(共15题 有答案)
电功和电功率计算题真题分类汇编2 常见家庭用电器的电功率的计算（共15题有答案）1．（2019•鄂尔多斯）甜甜要制作一个电动航模，需要电动机作为动力源，她找来电吹风，研究了电吹风的工作原理。
如图甲，电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为50Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题：（1）PTC电阻是由材料制成的；电动机的工作原理是。
（2）电吹风吹热风时，求电热丝的最大发热功率。
（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，电动机的机械效率为90%，求电动机线圈电阻。
（不计机械摩擦损耗的能量）（2019•呼伦贝尔）家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，2．简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25（1）电阻R1和R2的阻值；（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W （始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。
3．（2019•大连）如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V．R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温档，电功率为440W．同时闭合S1和S2时为高温档，试求：（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多少？（3）高温档的电功率是多少？4．（2019•本溪）图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温档电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。
求（1）R1和R2的阻值是多少？（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是多少？5．（2019•青海）某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。
滑动变阻器消耗的电功率最大
滑动变阻器消耗的电功率最大串联电路中，当滑动变阻器的阻值等于与其串联的电阻阻值时，滑动变阻器消耗的电功率最大。
即滑动变阻器与定值电阻平分电压时，滑动变阻器消耗功率的功率为最大值，其最大值为U²/4R1。
（R1为定值电阻的阻值）希望帮助到你，若有疑问，可以追问~~~祝你学习进步，更上一层楼！(*^__^*)补充：证明：令滑动变阻器接入电路电阻的功率Px为因变量，滑动变阻器接入电路电阻Rx为自变量，则串联电路的总电阻：R总=R1+R2滑动变阻器接入电路电阻的两端电压为：U2=R2U/(R2+R1) 滑动变阻器接入电路电阻的功率：P2=U2²/R2=[R2²U²/(R2+R1)²] × (1/R2) 即：P2=[R2/(R2+R1)²] U²=[1/(R2+2R1+R²1/R2)] U² (1)令Y=R2+2R1+R1²/R2，设R2=x，R1=a，则原式可变为：y=x+2a+a²/x=2a+(√x)²+(a/√x)²-2(√x)(a/√x)+2(√x)(a/√x)=2a+[√x-(a/√x)]²+2(√x)(a/√x)=4a+[√x-(a/√x)]²当√x-(a/√x)=0时，上式取得最小值，即当x=a时，y取得最小值，其最小值为4a。
根据上面所设的关系，即当R2=R1时，Y取得最小值，即最小值Y=4R1而当Y取得最小值时，1/(R2+2R1+R1/R2) 即可取得最大值，则分析上面（1）式可知，此时P2取得最大值，P2的最大值为：P2=U²/4R1综上所述，当R2=R1时，即滑动变阻器与定值电阻平分电压时，滑动变阻器消耗功率的功率为最大值，其最大值为U²/4R1。
电功率复杂计算--精练题(含答案与解析)
电功率复杂计算串、并联电路电功率关系（1）串联电路中的比例关系：===W P U R W P U R 22221111； （2）并联电路中的比例关系：===W P I R W P I R 22211112： （3）串、并联电路中总的电功、电功率与各个用电器的电功、电功率的关系：…总+W W W W n =++12；…总+P P P P n =++12。
电功率图像问题（1）图甲：①分析电路结构（串联或并联）；②分析电流表、电压表的测量对象；③结合欧姆定律及动态电路分析，得出各用电器的U -I 图像关系。
（2）图乙：①分析图像，滑动变阻器与定值电阻的图像分别为图线AB 和图线CD ；②利用图像中的特殊点，结合“电源电压不变”、“定值电阻阻值不变”，列等式方程即可求出定值电阻阻值和电源电压。
（3）图丙：滑动变阻器电功率随电流的变化图像，结合“电源电压不变”、“定值电阻阻值不变”，列等式方程，即可求出定值电阻阻值和电源电压。
（4）图丁：滑动变阻器电功率随电阻的变化图像，当R 2＝R 1时，滑动变阻器的功率最大。
范围极值问题计算核心：确定滑动变阻器的取值范围。
（1）滑动变阻器阻值最大值：由测滑动变阻器的电压表的量程决定，即当测滑动变阻器两端电压的电压表达到满偏时，对应滑动变阻器阻值最大值。
（2）滑动变阻器阻值最小值：由电路中允许通过的最大电流决定，即当电流达到最大值时，对应滑动变阻器阻值最小值。
（3）可根据已确定的电路中允许通过的最大电流和最小电流，求出灯泡的功率范围和电路中总功率的范围（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
1．如图所示，当开关S闭合后，电流表A1和A2的示数之比为3:2，则R1和R2的阻值之比为，R1和R2消耗的电功率之比为。
2．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1:2，则当R1与R2串联接入电路中时，R1与R2消耗的电功率之比为_________。
3．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1的阻值为15，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5A，则此时电路的电源电压为V，R1、R2的电功率之比为。
滑动变阻器的微调与粗调——百度文库
因此，可以将分压滑动变阻器“一分为二”，如图 b 所示分拆为两个滑动变阻器，图中
RM1<RM2。具体操作中，初始时两个滑动变阻器接入干路的电阻均最大，先粗调后微调，这 样最大阻值 RM1 较小的滑动变阻器可以实现微调，最大阻值 RM2 较大的滑动变阻器可以实现 粗调。
但是，当
Z⩾10
时（即RZ≫RM时），U= RRMZ +
若令RX =X、 RZ =Z，则有：
RM
RM
U
1
1
XZ
E = RM +
RZ
RM - RX
RX RZ
= 1 + 1 − X = X + Z − X2
ZXZ
当 Z=0.02、0.2、10 时，即负载电阻的阻值分别为滑动变阻器最大阻值的 0.02 倍、0.2
倍或 10 倍时，负载两端获得的电压随 X 的变化如图 a 所示。
E
U= RZ∙RX +
RZ+RX
RM − RX
∙
RZ∙RX RZ+RX
=
RZ∙RM
E∙RZ∙RX + RM −
RX
RX = RM +
RZ
E RM - RX
RX RZ
上式的增减性质表明，在负载 RZ 不变的情况下，RX 越小，则 U 越小，RX 越大，则 U 越
大，因此有RX=0、U=0；RX=RM、U=E，可知负载两端电压的变化范围为 0，E 。
负载
微调
粗调
RZ RM2
E
RM1
【智慧锦囊】设两个最大阻值分别为 RM1、RM2（RM1<RM2）的滑动变阻器和负载 RZ 如 图 a、b 所示的两种限流连接，初始时两个滑片均处于使负载获得最小电压的位置，则图 a 中大电阻起粗调作用；图 b 中大电阻起微调作用。
初中九年级(初三)物理如何求解滑动变阻器所消耗的最大电功率
如何求串联电路中滑动变阻器消耗的最大电功率在初三的学习中学生常会遇到有这样一种类型的题：如图1所示，电源电压不变，R1是定值电阻，R1=8Ω，R2是滑动变阻器，其最大电阻是24Ω，滑动变阻器的滑片P在a端时，电流表的读数是0.5A，求（1）电源电压。
（2）滑动变阻器消耗的最大电功率。
我发现大部分学生的解法如下：（1）当滑片在a端时，电路图如图2所示∵R1=8Ω，I=0.5A= U1=I·R1=0.5A·8Ω=4V。
∴U总（2）当滑片在b端时，电路图如图3所示：此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，消耗的电功率也最大。
∵R1=8Ω，R2=24Ω，U总=4VP2= I·R2=（0.125A）2×24Ω=1.375W。
第一问的解法毫无疑问是正确的，但是第二问的解法正确吗？当时在课堂上讨论此题时可有一番争吵，绝大多数学生认为解法正确，理由是“在串联电路中，导体消耗的电功率与该导体的电阻成正比。
”我认为他们的说法没错，根据题意可知当滑动变阻器接入电路的电阻最大时有R2> R1，但这只能说明此时R2消耗的电功率大于R1消耗的电功率，即：P2>P1，能否说明此时R2消耗的电功率是最大的呢？经过这一番引导，个别学生茅塞顿开，指出“虽然当滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，但是此时电路中的电流却是最小的，R2消耗的电功率不一定最大。
”到此为止，所有的学生才恍然大悟，意识到自己出错的原因。
如何求解滑动变阻器消耗的最大电功率呢？仅利用物理知识解决不了，需要利用一些数学规律进行推理，即借助数学知识求物理中的极值。
显然，这对学生是个难点，因此，在我们平时的教学中，应注意将一些数学知识渗透到物理教学中去，帮助学生建立“物理——数学——物理”的解题理念，从而将物理与数学融会贯通。
上一题第二问可用两种数学方法求解：方法一，设滑动变阻器消耗的电功率最大时，接入电路的电阻R0，滑动变阻器消耗的电功率是P2。
电功率必讲小专题3——电功率图像问题
电功率必讲小专题3——电功率图像问题【解题方法点拨】主要考察以下三种电功率图象1、定值电阻P-I 图象121R I P =,R 1的功率P 是电流I 的二次函数关系，且01>R ，抛物线开口向上，同时定值电阻电功率不可能为0，故图象不经过坐标原点。
2、滑动变阻器P-I 图象、P-R 图象、P-U 图象3、整个电路的P-I 图象、UI P =,电路总功率与电流成正比，其图象是一条倾斜的直线。
以上三个电功率图象可以放在同一个图像中，如下图：上图中：P=P1+P2由上图可以得出以下相关电学量：电源电压、电路的最大功率、电路的最小功率、电路的最大电流、电路的最小电流、定值电阻的阻值、定值电阻的最大功率、定值电阻的最小功率、滑动变阻器的最大阻值、滑动变阻器的最大功率电功率图象问题专题训练1．（2018•新泰市校级模拟）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器（其最大阻值为40Ω）。
闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。
则下列判断正确的是（）①电路中最小电流0.4A；②R0的阻值是20Ω；③电源电压10V；④R0消耗的最大电功率10W。
A．①②B．③④ C．①③ D．②④2．（2018•通州区三模）在如图所示的图象中，图象A是通过电路元件A的电流与其两端电压关系的图象；图象B是通过电路元件B的电流与其两端电压关系的图象；根据这两个图象，下列说法或计算结果正确的是（）A．由图象可知元件A的电阻随电压升高而变小B．当电压为零时，两元件的电阻均为零C．由图象可知，当电压为7V时两元件电阻相D．将这两个元件串联起来接在电路中，通过两元件的电流相等时，两元件消耗的总功率为2.4W3．（2018•岱岳区三模）如图甲所示，电源电压恒定不变，电流表量程为“0〜0.6A”，电压表量程为“0〜3V”，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”，R1为定值电阻。
滑动变阻器电功率变化规律
滑动变阻器电功率变化规律
答案：滑动变阻器的电功率随自身的电阻变化而先增大后减小。
这个变化规律可以通过电功率的公式P=R×I2来解释。
当滑动变阻器的电阻从0开始增加时，它所消耗的功率也逐渐增大。
这是因为当变阻器电阻由较小增大时，虽然电路中的电流减小了，但由于阻值增大，结果总的来说功率是增大的。
当变阻器的电阻增大到与内阻（定植电阻+电源内阻）相同时，消耗的功率达到最大。
继续增加时，功率又逐渐变小。
这是因为当超过一定程度后，虽然阻值仍旧增大，但这个时候电流减小的影响更大，所以总的功率减小。
这个过程可以通过数学极限推导来理解。
在串联电路中，滑动变阻器的功率关于电流（或电阻）的函数不具有单调递增（或单调递减）的性质，因此计算滑动变阻器的功率范围比并联电路更复杂。
这是因为调节滑片的过程中，电压保持不变，而在串联电路中，这种变化规律使得直接将电流（或电阻）的最大值和最小值带入进行计算变得不可能，从而增加了分析的难度。
综上所述，滑动变阻器的电功率随自身的电阻变化而先增大后减小，这一规律在串联电路中尤为明显，且在计算其功率范围时需要考虑电源内阻的影响和电流的变化。
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滑动变阻器电功率变化讨论
某兴趣小组同学探究串联电路中滑动变阻器的电功率与哪些因素有关。
（1）提出猜想
小成同学根据公式P ＝I 2
R ，认为：滑动变阻器的电功率随其接入电路的电阻增大而增大。
小顾同学根据公式P ＝U 2/R ，认为：滑动变阻器的电功率随其接入电路的电阻增大而减小。
（2）实验验证
他们分别利用阻值为5欧和10欧的定值电阻、一个标有“20 2A ”的滑动变阻器、电压为6伏的电源、电键及若干导线，按图14连接电路，进行实验。
实验中，他们通过两个电表的示数，计算了滑动变阻器接入电路的电阻及其电功率，并将实验数据记录在表一和表二中。
分析比较表一或表二中的实验数据可知： 同学的猜想是错误的（选填“小成”、 “小顾”或“小成和小顾”）。
（3）交流与评估
Ⅰ、分析比较实验序号3与7或5与8的数据可得出的初步结论是：在串联电路中，当电源电压和 相同时， 。
Ⅱ、为了使该小组同学的探究目的更全面，你认为他们还应进行的实验是 。
A ．取阻值为15欧的定值电阻，重复上述实验过程。
B ．继续改变滑动变阻器接入电路的电阻，重复上述实验过程。
C ．改变电源电压，重复上述实验过程。
Ⅲ、表二实验序号7与10中，滑动变阻器的电功率是相等的。
若要在表一中增加一次实验，使滑动变阻器的电功率与实验序号5相等，你认为滑动变阻器接入电路的阻值应为 欧。
定
滑图14
表一
表二
一个定值电阻和滑动变阻器串联，R 滑最大＞R 定，为什么当滑动变阻器阻值与定值电阻阻值相同时，滑动变阻器功率最大？
22
21
22
222R R R U R I I U P ∙⎪⎪⎭⎫
⎝⎛+==
=+=2212
2)(R R R U =+-2122122
4)(R R R R R U 1
2
2212
4)(R R R R U +- ∴当R 滑最大＞R 定，R 2=R 1时，1224R U P =
最大
（若R 滑最大＜R 定，R 滑最大时，P 2最大。
） 且当 21
2
1=R R ，122R R =时，
12
1121
1
2
11229242142)2(R U R R U R R R R U P =+=+-=
当 122
1=R R ，1221
R R =时，
12
112
112
112
29242142
1)21(R U R R U R R R R U P =
+=+-=。