对滑动变阻器最大功率的探讨
最大功率问题
第一题如图所示，已知电源电动势E=5V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0~10Ω.求：(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？答案解：(1)根据,当电流最大时，电阻消耗的功率最大，故当滑动变阻器短路，即时，电阻消耗的功率最大；电阻消耗的最大功率是(2)对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻与电源等效成电源，故当时，滑动变阻器消耗的功率最大；滑动变阻器消耗的最大功率为(3)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，故当时，电源的输出功率最大；电源输出最大功率是答:(1)当滑动变阻器的阻值为零时，电阻消耗的功率最大，最大功率是2W ；(2)当滑动变阻器的阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是2.5W ；(3)当滑动变阻器的阻值为时，电源的输出功率最大，最大功率是。
解析: (1)根据，当电流最大时，电阻消耗的功率最大；(2)对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻与电源等效成等效电源考虑；(3)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大。
例1：如图1，R 1=10Ω，R 2的阻值范围为0—50Ω，电源电压为12V 恒定不变。
求：（l ）滑片P 从a 端到b 端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围。
（2）滑片P 从a 端滑到b 端的过程中，R 1的功率的变化范围。
解析： （l ）当P 在a 端时，只有R 1接人电路， 电压表的示数等于电源电压12V 此时电流表的示数 1.2A 10Ω12V ===1R U I 当P 在b 端时，R 1与R 2串联，R 总 = R 1 + R 2=10Ω＋50Ω= 60Ω 电流表的示数： .2A 0Ω12V 06总===' R U I 此时电压表的示数：U' = I' R 1 = 0.2A ×10Ω= 2V所以电压表的变化范围是12V —2V ，电流表的变化范围是l.2A —0.2A 。
初中物理关于滑动变阻器解题规律
初中电学关于滑动变阻器的使用及常见解题规律初中物理中关于电路的题目既是初中物理的重点又是难点，学生对电学题目往往感到很难，甚至觉得无从下手。
那么为什么学生会出现这样的情况呢？关键是对知识没有形成一条清晰的线，对规律的东西没有掌握。
初中电学中关于滑动变阻器的应用非常广泛，几乎一半以上的题目都用到了滑动变阻器，所以只要对它的有关知识和规律清楚了，解决电学问题也基本就不成问题了。
关于滑动变阻器，我在教学中总结出了如下几点解题规律，希望能给学生解题带来一些帮助。
一、滑动变阻器的连接方法其中上面两个接线柱的效果是一样的，因为它们是用金属棒直接相连的，而金属棒的电阻几乎为零。
那么下面两个接线柱应该如何选择呢？规律是：“滑片远离被选的下接线柱，接入电路中的电阻变大，反之就变小。
” 二、滑动变阻器在电路中的作用１、一般作用：①改变电路中的电流和电压。
②起到保护电路的作用。
２、在具体情况中的作用：(１) 验证欧姆定律时 当电阻不变，研究电流随电压的变化关系时：改变电路中的电流和电压，测出多组数据，从中得到电流和电压之间关系。
当电压不变，研究电流随电阻的变化关系时：保持电阻两端的电压不变。
以便研究电流和电阻之间的关系。
(２)伏安法测电阻时：改变电路中的电流和电压，以便多次测量取平均值，减小实验误差。
(３) 测定小灯泡的功率时：改变电路中的电流和电压，比较小灯泡在不同电压下的发光情况。
三、滑动变阻器在电路中的使用情况１、在串联电路中，滑动变阻器对整个电路的电流和电压都起到了调节作用，当它的阻值变大时，电路中的总阻值变大，电流变小。
常考知识有以下几种： （１） 分析电流表的变化：利用串联电路中总电压不变，电流随总电阻增大而减小进行分析； （２） 分析电压表的变化：此种情况要分清电压表测的是谁的电压，①若是电源电压，则不变；②若是测滑动变阻器的电压，则电压随滑动变阻器的阻值变大而变大；③若是其他用电器的电压，则与滑动变阻器上的电压相反。
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。
高考物理专题复习：电源最大功率问题的几种解法
电源最大功率问题的几种解法关于学习的“三部曲”，西方有的学者总结为”3W”，就是“1.是什么(What)2.为什么(Why)3.怎么样(How)”。
中国学者总结为“知其然知其所以然和举一反三”。
把它用到物理学习上，就是说，首先要知道某个知识，还要知道这个知识为什么是这样的，最后，还有应用这个知识解决问题。
但是，有的人知其然不知其所以然，照本宣科，死记硬背，套用公式，就会造成错误。
本文以电源最大输出功率问题为例加以说明。
关于电源最大输出功率问题，1980年代的教科书上有这个实验，以后没有了。
高考也以计算题考过，全国卷考过，江苏卷考过，上海卷考过，每题都不同。
可见此问题的重要。
本文从基本问题谈起。
一、电源最大输出功率问题的基本问题如下图所示，电源电动势为E=6V,内阻为r=2Q,外电路接一滑动变阻器_9R,求电源输出功率最大的条件及其值。
rz_"RE,r【解法1】公式法E-R厂八仟2电源输出功率为P=I2R=------=------2----(R+')2(R t)23R£2当R=r=2Q时，电源输出功率最大值为7^=——=4.5W.4r【解法2】图象法根据p=〃R=E R,=36^2作出p~R图象如下：(R+尸)(R+2)2PR—-PR从图象可以看出，当R=2Q时，电源输出功率最大值为p m=4.5W.【解法3】求导数法电功率表达式：P=-^R,根据求导公式(凹)，=凹胃史，得导数：(R+r)2v v2P，(R)=E"(R+r)2_E2R.2(R+r)=E2.(R+r).(r_R),当R=r时，导数的分(R+r)4(R+r)4''A2x9子为零，即此时有极大值，将R=r=2Q代入P式得最大值pg=(二2)2=4.5W.二、变式如下图所示，电源电动势为E=6V,内阻为r=2Q,外电路接一滑动变阻器R和一定值电阻氏=0.50,求：(1)滑动变阻器的功率最大的条件及其最大值。
滑动变阻器参数-概述说明以及解释
滑动变阻器参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所述：引言是一篇文章的开端，用于引出文章的主题和内容。
在滑动变阻器参数这个主题下，我们将介绍关于滑动变阻器的定义、原理以及其参数及其影响因素的相关知识。
滑动变阻器作为一种常见的电子元件，在电路设计和控制系统中具有重要的应用。
通过调整滑动变阻器的参数，可以改变电路中的电阻值，从而实现对电流和电压的控制。
本文将首先对滑动变阻器进行概述，简要介绍其定义和原理。
然后，我们将详细探讨滑动变阻器的参数及其影响因素，包括滑动片材料、导电层的厚度、接触面积等。
这些参数的变化将直接影响滑动变阻器的阻值和性能表现。
我们将分析不同参数对滑动变阻器的影响，并讨论其在实际应用中的意义。
通过本文的阅读，读者将能够更加全面地了解滑动变阻器参数的重要性，并能够在实际应用中选择合适的参数配置，以满足特定的电路控制需求。
此外，我们还将展望滑动变阻器参数在未来的应用前景，探讨其在新技术和领域中的潜在应用价值。
在接下来的文章内容中，我们将逐步展开对滑动变阻器的详细介绍，旨在为读者提供全面的了解和应用指导。
1.2 文章结构本文将围绕滑动变阻器参数展开讨论。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将对滑动变阻器的概述进行介绍，包括其定义、原理和应用领域。
我们还将说明本文的目的，即深入研究滑动变阻器参数以及其影响因素。
接下来，在正文部分，我们将详细解释滑动变阻器的定义和工作原理。
我们将介绍滑动变阻器的基本结构和原理，并探讨其在电路中的应用。
然后，我们将重点讨论滑动变阻器的参数及其影响因素。
我们将介绍常见的滑动变阻器参数，如电阻值、精度、温度系数等，并分析它们在电路设计中的作用和重要性。
同时，我们还将探讨影响滑动变阻器参数的因素，如材料特性、外部环境等，并分析它们对滑动变阻器性能的影响。
最后，在结论部分，我们将总结滑动变阻器参数的重要性，强调合理选择和调整滑动变阻器参数对电路性能的影响。
(完整word版)滑动变阻器最大功率问题
(完整word版)滑动变阻器最大功率问题滑动变阻器是一种常见的电子元件，它可以通过滑动杆的位置来改变电阻的大小。
在电路设计和实验中，滑动变阻器经常被用来调节电流和电压的大小，以及控制灯光的明亮度等。
而滑动变阻器最大功率问题则是一个经典的电路问题，它涉及到如何选择合适的电阻值，以确保电路中的滑动变阻器不会超过其最大功率。
首先，让我们来了解一下滑动变阻器的基本原理。
滑动变阻器由一个可调电阻和一个滑动杆组成，通过滑动杆的位置，可以改变电阻值的大小。
滑动变阻器的电阻是由导电材料的长度和横截面积决定的，当滑动杆靠近一个端点时，电阻值减小；而当滑动杆靠近另一个端点时，电阻值增大。
通过改变滑动杆的位置，我们可以改变电路中的电阻大小，从而实现对电流、电压等参数的调节。
在滑动变阻器的最大功率问题中，我们需要考虑的是滑动变阻器能够承受的最大功率。
滑动变阻器通常由一根细而长的导线组成，在通过电流的时候，导线会产生热量。
这个热量就是导线自身的电阻所消耗的功率，如果功率过大，就会引起导线过热、烧损甚至故障。
那么如何计算滑动变阻器的最大功率呢？首先，我们需要了解滑动变阻器的电阻值和最大功率的关系。
根据欧姆定律，电阻为R的导线上通过电流I，这个导线上的功率P可以通过以下公式来计算：P =I^2 * R。
这个公式告诉我们，功率与电流的平方和电阻成正比。
因此，我们可以得出结论：滑动变阻器能够承受的最大功率与其电阻值有关。
通常情况下，导线的材料会标注其能够承受的最大功率，我们需要根据这个数值来选择合适的电阻值。
例如，如果导线所能够承受的最大功率为Pmax，我们可以利用P = I^2 * R这个公式，来计算滑动变阻器的最大电流Imax。
如果我们已经知道了导线的电阻R，那么可以通过Pmax = Imax^2 * R来解出Imax。
然后，我们可以根据这个最大电流Imax来选择合适的电阻值，使得Imax不会超过滑动变阻器的最大电流承载能力。
关于滑动变阻器消耗最大功率的探究
图 ｌ
解析 ： △Ｐ ： Ｐ △Ｖ ／ ・
Ｖ ｏ＝ Ｐ ， ＝ Ｐｏ‘ Ｖ ／ ｇ Ｖ ｇ ｈ △ ｐ ｏ， 图２
观察 到 的现 象 及 其 分 析 ： 形 瓶 内 的水 沿 导 锥
管上 升 ， 成 喷 泉 。原 因是 向锥 形 瓶 内 充人 空气 形 后 ， 大 了锥 形瓶 内的压 强 。 增
０、 ８ ７ ６． ９ ５． ２
３３ 、
５． ７
４． ３ ６
５５ ． ６１ ．
５１ ．
（ ） 学推理 法 ２数
滑动 变阻 器消耗 的功 率为
则２ 变 Ｐ１ ２ 一 （ 为 ：２（ ４ ） 式 ０ ÷ ） Ｘ
化 简得
Ｐ ： 一 ４ ０ｘ ＋ １ ０ ０ ０
Ｐ（ ） ：
例 １ 如 图 ２ ５０ Ｌ烧 ，０ ｍ
注 射 器
橡 胶塞
干燥管
胶 帽
瓶 中 充 满 某 气 体 ， 气 体 的 该 溶 解 度 是 １ ４ ， 头 滴 管 可 ：０ 胶
挤 出 １ Ｌ水 ， 面 以上 导 管 ｍ 水
玻璃 管 盛有水 的锥 形瓶
ｂ
的高 度 是 ｈ（ 准 状 况 下 ） 标 。 问若 要 形 成 喷 泉 ， ｈ有 什 对
因为 １ 准 大 气 压 所 产 生 的水 柱 高 １ ．３ ｍ， 标 ０ ３ ６ 所
好 的效果 。 １ 实验课题 的提 出 如图 １ 所示 ， 电源 电压 为 １Ｖ（ 定 不变 ） 电 ０ 恒 ， 阻 ． ４ 滑 动 变 阻器 为 ｎ， 的最 大 电 阻 为 １ｎ。 ０
①设计 电路 如 图 ２ 。
② 当滑片 滑到 １ ２ ３ ｎ、ｎ、ｎ… …１ｎ位置 时 ， ０ 记
(完整word版)滑动变阻器最大功率 问题
滑动变阻器的功率问题例1在如图所示的电路中，电源电压为U=6V且恒定，定值电阻R1=10Ω与最大值为R2的变阻器串联，S闭合后，求：（1）当R2为多大时，R1消耗的功率最大？最大是多少？（2）当R2为多大时，电路的总功率最大，最大是多少？（3）当R2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？例2、在如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，电阻R1=30Ω，R2为“1A，20Ω”的滑动变阻器。
求变阻器R2消耗的最大功率？此时R1的功率是多大？练习：1如图1，R1=10Ω，R2的阻值范围为0—50Ω，电源电压为12V恒定不变。
求：（l）滑片P从a端到b端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围。
（2）P从a端滑到b端的过程中，R2的功率的变化范围.RX=10Ω。
即滑动变阻器功率的变化范围是0～3.6W～2W。
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（）AA0.45W B0.50W C0.80W D0.90W.3、小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率P U随电流I变化的关系”图线是．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为V．定值电阻R0的阻值为Ω．当电流为1.5A时，滑动变阻器的接入电阻为Ω．a 3 1 14、如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。
图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。
则该滑动变阻器的最大值是，电源电压是V,R0的阻值是Ω，滑动变阻器R1的最大功率是W. 50 12 10 3.65、如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。
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。
例析滑动变阻器消耗最大功率的条件
—1卜 - --------------
U=12 伏
M _____ 1------- C Z 3----
(0.86 A )2 x 8 n =5.92 W,滑动变阻器消耗的电功率 为 ：尸滑3 = / $ 滑3 = (0_86A )2 x 6 II = 4_44 W
滑动变阻器的滑片P ,使滑动变阻器接人电路中 的电阻值为12欧姆时,等效电路如图8 所 示 ，串联电路
滑动变阻器的滑片P ,使滑动变阻器接人电路中 的总电阻为:尺串6 =尺+尺滑6 = 8 n + i 2n =2〇n ，通过
电阻值，又等于定值电阻的电阻值时，滑动变阻器消耗 的 a 端 移 到 6 端 的 过 程 中 ，滑动变阻器消耗的电功率将
的电功率达到最大值.可以概括为:滑变接阻等定阻， 会 怎 样变 化？滑 动 变 阻 器 消 耗 的 最 大 电 功 率 为 多 少 ？
解 :用 例 1 的解法可得表3 所示的结果.
R = s&m
— ----- H|--------------
r=12 伏
R = S&m
^=«RJ8
M ____ 1------ CZZ1~
图4
图5
过电路中的电流为:/2 = = I f # = 1 A ，定值电阻
消耗的电功率为:/^ = / $ = (1A )2 x 8 n = 8 W，
滑动变阻器消耗的电功率为：
电路如图2 所 示 ，通 过 电 路 中 的 电 流 为 [1]:/ = | =
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。
关于滑动变阻器的规格问题
关于滑动变阻器的相关知识是初中电学的重点，关于滑动变阻器规格的选择是难点.本文以下面三个例子进行思路及方法的指导与点拨，希望能帮助同学们解决疑难问题或打开思路．1．一个滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”意义是：思路点拨：每一个滑动变阻器都有最大的电阻值和允许通过的最大电流值，使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择．“20Ω”指的就是该滑动变阻器的最大阻值是20Ω，“2A”指的就是该滑动变阻器允许通过的最大电流值是2A ．2．如图调光电路，电源电压220V,灯泡规格为“220V40W”的灯泡，要求开关S闭合，调节滑动变阻器滑片使灯泡功率变化范围为10W~40W，通过计算说明满足该要求的滑动变阻器规格．（假设灯丝电阻不变）思路点拨：开关S闭合，滑片调至最左端灯泡功率最大，根据题意为P最大=40W ，这时电路中的电流最大，根据P=UI得I最大=P最大/U=40/220=0.182A,滑动变阻器允许通过的最大电流值不能小于0.182A，否则滑动变阻器烧坏．当滑动变阻器滑片调至最右端滑动变阻器接入电路中阻值为最大值，灯泡此时功率应为最小P最小=10W ，根据P=U2/R得RL=UL2/PL=2202/40=1210Ω ,U2L最小=P最小RL=10W×1210Ω得UL最小=110V、UP=110V.根据串联电路分压规律，滑动变阻器最大阻值RP=RL=1210Ω.满足该要求的滑动变阻器规格: 滑动变阻器最大的电阻值是1210Ω，允许通过的最大电流值不小于0.182 A．3．在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，提供的实验器材有：电源（电压恒为3Ⅴ)，电流表、电压表各一个，开关一个，三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)，滑动变阻器)，导线若干．电路图如图所示．小明实验时，在A、B间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验步骤．小明为完成分别用三个定值电阻进行实验，通过计算说明他应选择的滑动变阻器规格是________________________ ．思路点拨：本题要完成“探究一定电压下，电流与电阻的关系”在AB两点间分别接入5Ω、10Ω、15Ω的电阻，然后调节滑动变阻器接入电路中的阻值，使电压表示数保持1.5V 不变，经分析，在AB两点间接入5Ω电阻时电压表示数保持1.5 V时电路中电流最大为I最大=1.5 V/5Ω=0.3A.在AB两点间接入15Ω电阻时电压表示数保持1.5 V时滑动变阻器接入电路中阻值比前两次大，阻值为RP=(3-1.5)V/(1.5V/15Ω)=15Ω.所以满足该要求的滑动变阻器规格: 该滑动变阻器最大的电阻值不小于15Ω，允许通过的最大电流值不小于0.3 A．（作者单位：哈尔滨市第四十七中学）。
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。
滑动变阻器取值范围和最大最小功率问题
滑动变阻器取值范围和电路最大最小功率问题一、滑动变阻器取值范围题：方法总结：此类试题的特色是：电流表、滑动变阻器、用电器串连，电压表分为两种状况，一种测滑动变阻器两头电压；一种测用电器两头电压。
解决此类问题的思路是“左右兼备”，第一确立最大电流，要进行两种状况的对照：（ 1）电流表量程；（ 2）用电器同意经过的最大电流：用公式I=U/ R；或公式 I=P/U；确立最大电流后，利用“滑动变阻器最小电阻等于总电阻减去用电器的电阻”；第二步依据电压表的量程确立用电器两头的最小电压，从而计算出电路中的最小电流，利用“滑动变阻器最大电阻等于电压表所选量程除以最小电流值”；特别状况是电压表丈量用电器两头电压，滑动变阻器能够挪动到最大阻值处，即最大阻值只要要说明，不需要计算。
例题：电压表丈量滑动变阻器的题目1.如下图电路中，电源电压为不变，电阻R1标有“ 6Ω”，滑动变阻器R2标有“ 30Ω1A ”，电流表量程为“”，电压表量程为“0-3V”，为了保护各电路元件，滑动变阻器R2同意接入电路的阻值范围是多少（）～ 12Ω～30Ω～12Ω～30Ω例题：电压表丈量用电器的题目5.6.1 题图2 题图2. 标有“ 4V 1 W的”小灯泡和“ 20Ω1A的滑”动变阻器连结在图8 所示的电路中，电源电压为6V，电流表量程为“O～”，电压表量程为“0～3V”.为保证电路安全，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在(不考虑温度对电阻的影响)（）A．O～ 8ΩB． 8～ 16ΩC． 16～20ΩD．以上答案都不对3.（2014 潍坊）如下图的电路中，电源电压为5V 且保持不变，电流表量程为 0～，电压表量程为 0～3V，R1为滑动变阻器， R2 =20Ω，灯泡 L 标有“ 4V”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．在仪表和灯泡安全工作的状况下，求：（1）开关 S1断开， S2和 S3闭合时，滑动变阻器 R1耗费的最大功率；（2）开关 S1闭合， S2和 S3断开时，滑动变阻器 R1同意的取值范围。
初中物理关于滑动变阻器解题规律
初中电学关于滑动变阻器的使用及常见解题规律一、滑动变阻器在电路中的作用１、一般作用：①改变电路中的电流和电压。
②起到保护电路的作用。
２、在具体情况中的作用：(１) 验证欧姆定律时 当电阻不变，研究电流随电压的变化关系时：改变电路中的电流和电压，测出多组数据，从中得到电流和电压之间关系。
当电压不变，研究电流随电阻的变化关系时：保持电阻两端的电压不变。
以便研究电流和电阻之间的关系。
(２)伏安法测电阻时：改变电路中的电流和电压，以便多次测量取平均值，减小实验误差。
(３) 测定小灯泡的功率时：改变电路中的电流和电压，比较小灯泡在不同电压下的发光情况。
二、滑动变阻器在电路中的使用情况１、在串联电路中，滑动变阻器对整个电路的电流和电压都起到了调节作用，当它的阻值变大时，电路中的总阻值变大，电流变小。
常考知识有以下几种：（１） 分析电流表的变化：利用串联电路中总电压不变，电流随总电阻增大而减小进行分析；（２） 分析电压表的变化：此种情况要分清电压表测的是谁的电压，①若是电源电压，则不变；②若是测滑动变阻器的电压，则电压随滑动变阻器的阻值变大而变大；③若是其他用电器的电压，则与滑动变阻器上的电压相反。
（３） 分析电功率的变化：①若是电路中的总功率，则可以用公式2U P R =总来推导； 若是求用电器的功率，则可利用Ｐ＝Ｉ２*Ｒ来推导；若是求滑动变阻器的最大功率则可用20()P P U P R R R =•+从而推导出 2200()4P PU P R R R R =-+ 当R 0和R P 相等时P 最大。
例如：(１)、分析右图中当滑动变阻器的滑片Ｐ向右滑动时，电流表○A 和电压表 ○Ｖ１和○Ｖ 的示数变化情况。
运用以上知识可知：ＲＰ的电阻变大，电路中的总电阻也变大，所以○A 示数变小；而○Ｖ测的是电源电压，示数不变； ○Ｖ１测的是ＲＰ的电压，示数变大，（也可以用Ｕ＝Ｕ１＋ＵＰ来分析，因为Ｕ１＝Ｉ*Ｒ１，Ｉ变小， 而Ｒ１不变，所以Ｕ１变小，ＵＰ变大。
物理求变阻器范围
物理求变阻器范围
一般而言，滑动变阻器的范围问题可以通过欧姆定律和串联电路的特点进行求解。
首先，需要考虑滑动变阻器的最大阻值和最小阻值。
在电源电压一定的情况下，滑动变阻器的最大阻值和最小阻值可以通过电路的安全性条件来求得。
1. 如果R0在R滑的取值范围内，则R滑=R0时，滑动变阻器的功率最大。
再将最大阻值和最小阻值分别带入解析式计算，结果中较小的功率即为最小值。
2. 如果R0不在R滑的取值范围内，直接将滑动变阻器的最大阻值和最小阻值带入解析式计算，其结果中较小的功率为最小值，较大的功率为最大值。
串并联电路中滑动变阻器最大功率的探讨
串并联电路中滑动变阻器最大功率的探讨作者：***来源：《理科爱好者(教育教学版)》2020年第05期【摘要】本文以串并联电路中滑动变阻器最大功率的求解为背景，对每一种电路都采用了两种思路求解，详细分析了配方法在此类问题计算中的运用策略，通过推导及图像分析，得到了串并联电路中滑动变阻器最大功率的求解思路，并讨论了其对中考物理复习的启示。
【关键词】滑动变阻器;最大功率;配方法【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2020）28-0097-02滑动变阻器最大功率的计算问题是中考物理的重点与难点之一，也是学生丢分比较严重的问题[1]。
滑动变阻器最大功率的电路模型以串联电路为主，但近几年开始出现对并联电路中滑动变阻器最大功率问题的考查。
这两类问题的难点在于都需要将数学中的配方法与物理学的知识相结合，求解过程极为抽象，要求考生具有较强的综合能力。
为提高学生对此类问题在中考复习中的学习效率，使学生快速掌握此类问题的求解思路与方法，本文将串联电路和并联电路综合，详细分析此类问题的求解技巧，并将其思想拓展到中考物理复习中[2]。
1 串联电路例1 如图1，若阻值为的定值电阻与滑动变阻器串联，电源电压保持不变为U，电路中的电流为 I。
求解滑动变阻器消耗的最大功率。
分析：根据得U=IR。
定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律可得。
思路一：利用配方法，根据P=UI得根据公式做出图2。
如图2所示，当时，有最大值，为。
思路二：定值电阻的阻值记为，滑动变阻器的阻值记为，求解的最大功率记为，利用配方法求解。
根据推导公式，画出图3。
如图3所示，当时，滑动变阻器功率最大，即。
讨论：在思路一中，当时，可以由电路的总功率等于分功率之和的关系推出，与思路二的结果相等。
题目给出滑动变阻器的最大功率时，由思路一即可求电路中的电流值;由思路二可以直接判断两电阻相等，求其电阻阻值。
2 并联電路例2 如图4，若阻值为的定值电阻与滑动变阻器并联，干路中的电流恒为I，电源电压为U。
串联电路中滑动变阻器最大电功率问题
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 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 U可见,当R 2=R 1=10Ω时,P 2最大,且最大值为W R U P 9.04122==从题中的“R 2=R 1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 2=R 1时最大,但如果实际上R 2的最大值小于R 1,P 2还存在最大值吗③在Ｒ２>Ｒ１的情况下,移动滑片使Ｒ２的值由０增大到Ｒ１后继续增大时,Ｐ２怎样减小呢④Ｐ２这个关于Ｒ２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Ｐ２随Ｒ２的变化趋向,以下是一组数据以Ｕ电源＝６Ｖ,Ｒ１＝１０Ω为例从上表中的数据不难发现P 2具有如下的变化趋势：①当R 2<R 1时,R 2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 2=R 1=10Ω时,P 2=②R 2=R 1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 1这一分水岭两侧,P 2值的变化是不对称的,当R 2由0增大到R 1时,P 2逐渐增大增大较快,并达到最大值；R 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P 2从减小到时,R 2的值必须达到50Ω; 以下是用描点法描绘的P 2随R 2变化的图像： 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 1= 10Ω,R 2为“1A,20Ω”的滑动变阻器;求当变阻器R 耗的功率最大时,R 1功率是多大巩固训练2、如图甲所示电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则以下说法正确的是A.滑动变阻器的最大阻值为10ΩB.电源电压为C.电阻的阻值为20ΩD.在此串联电路中,滑动变阻器的电阻越大,功率越大解:由电路图可以知道,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流.1当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小, 由图象可以知道,电路中的最小电流时,的电功率, 由可得,滑动变阻器的最大阻值:Ω,故A 错误;2由图象可以知道,当电路中的电流I′时,的电功率′,R 1R 2此时接入电路的电阻:Ω′,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由可得,电源的电压: ′′Ω,当电路中的电流时,电源的电压:Ω,因电源的电压不变,所以,ΩΩ,计算得出:Ω,故C错误;则电源的电压:ΩΩ,所以B选项是正确的;3由图象乙,电路的电流增大,滑动变阻器连入阻值变小,滑动变阻器的功率先变大后变小.由此知,随滑动变阻器的电阻增大,其功率先变大后变小.故D错误.所以B选项是正确的.解析由电路图可以知道,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流.1当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率,利用求出滑动变阻器的最大阻值;2由图象读出电路中的电流为时的电功率,根据求出接入电路的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出的阻值,进一步根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;3由图象知,电路中电流变大时,变阻器功率先变大后变小,由此分析.巩固训练 3.如图甲所示,为定值电阻,为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则下列说法正确的是A.滑动变阻器消耗的最大电功率为B.定值电阻的阻值为C.电源电压是D.该滑动变阻器的最大阻值是解:由电路图可以知道,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流.1由图象可以知道,电路中的最小电流时,的电功率, 由可得,的最大电阻:;故D错误;2由图象可以知道,当电路中的电流时,的电功率,此时接入电路的电阻:;3当电路中的最小电流时,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可以知道:,由可得,电源的电压:当电路中的电流时,与串联,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可以知道:,由可得,电源的电压:由12计算得出:,故B错误;电源的电压,故C错误;4滑动变阻器消耗消耗的功率:;所以,当时,消耗功率最大,最大功率为,所以A选项是正确的.所以A选项是正确的.解析:由电路图可以知道,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流.1由图象读出电路中的最小电流为时的电功率,根据求出接入电路的最大电阻;2由图象可以知道,电路中的电流是时的电功率,根据求出接入电路的电阻;3根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出的阻值,进一步求出电源的电压.4然后应用电功率公式分析答题.。
电阻获得最大功率的条件
电阻获得最大功率的条件
电阻获得最大功率的条件是当外电阻等于电源内阻时，即电源输出功率最大。
这是因为在这种情况下，电源的能量转换效率最高，可以将尽可能多的电能转换为热能，从而使得电阻的功率最大化。
换句话说，当电源的内阻和外电阻相匹配时，电源能够提供的功率最大，此时电阻能够获得最大的功率。
这种匹配可以通过改变外电阻或电源内阻来实现，例如通过改变电路中的元件参数或电源的电压、电流等。
在实际应用中，需要综合考虑其他因素，如电源的稳定性、安全性和可靠性等，以确保电阻能够安全、可靠地获得最大功率。
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滑动变阻器最大功率2011-1-8
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？
根据2212
222
2
1222
222)()(R R R U R R R U R I I U P +=
⋅+=⋅=⋅= =
)0(4)(1
212212
2
≠+-R R R R R U
可见，当R 2=R 1=10Ω时，P 2最大，且最大值为W R U P 9.041
2
2==
从上面的“R 2=R 1时，P 2最大”这一结论中，又想到了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。
② P 2的值在R 2=R 1时最大，但如果实际上R 2的最大值小于R 1，P 2还存在最大值吗？
③ 在Ｒ２>Ｒ１的情况下，移动滑片使Ｒ２的值由0增大到Ｒ１后继续增大时，Ｐ２怎样减小呢？ ④
Ｐ２这个关于Ｒ２的函数的图像是什么形状的呢？
为了解决上面的问题，我先用列表法分析了Ｐ２随Ｒ２的变化趋向，以下是一组数据（以Ｕ电源＝6Ｖ，Ｒ１＝10Ω为例）
从上表中的数据不难发现P 2具有如下的变化趋势：
①当R 2<R 1时，R 2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 2=R 1=10Ω时，P 2=0.9W ）
②R 2=R 1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 1这一分水岭两侧，P 2值的变化是不对称的，当R 2由0增大到R 1时，P 2逐渐增大（增大较快），并达到最大值；R 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P 2从0.9W 减小到0.5W 时，R 2的值必须达到50Ω）。
以下是用描点法描绘的P 2随R 2变化的图像：
例题分析（2009年青岛市物理中考） 如图所示电路，电源电压不变，R 1=12Ω，小灯泡标有“6V12W ”（电阻不变）。
求：（画出下列每小题的等效电路图）
(1)只闭合S l 时，电流表示数为0．8A ，则电源电压为多大？
(2)当S l 、S 2、S 3都闭合时，将滑片P 移动到b 端，电流表的示数为1．2A ，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
(3)只闭合S 2时，移动滑片P ，使滑动变阻器所消耗的功率为它最大功率的3/4此时电流表的示数是多少？。