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。 （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2

U

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

2

(

)P P U P R R R =∙+从而推导出 22

00

()

4P P

U 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。）

(２)、如图所示，灯泡的规格为“６Ｖ ４Ｗ”，变阻器的规格为“２１Ω ２Ａ”,

电源电压为１０Ｖ，在滑片P 移动的过程中，电流表的示数范围是 ，电压表的示数范围是 ，当灯泡正常发光时，变阻器的功率为 。在整个过程中变阻器的最大功率为 。 解：在解该题时，先判断出电路是串联电路，然后利用串联电路的特

点可知，①当滑片处于最左端时ＲＰ＝０，电阻最小，总电阻也最小，所以电流最大，

109

U I A R =

=。电压表测的是ＲＰ的电压，由于ＲＰ＝０， ∴ 0P P U IR ==。

②当滑片处于最右端时ＲＰ最大，所以电流最小，01()

3

P U I A R R =

=

+。此时ＲＰ上的电

压是ＵＰ＝ＩＲＰ＝７Ｖ。当灯泡正常发光时Ｕ灯＝６Ｖ，23

P I A U ==

灯灯

，所以 ＵＰ＝

Ｕ－Ｕ灯＝４Ｖ，变阻器的功率38

P P U I W ==

。最后根据2

(

)P P U P R R R =∙+推出

22

00

()

4P P

U P R R R R =

-+ ，当Ｒ０＝ＲＰ时Ｐ最小。

２、在并联电路中，各支路互不影响，滑动变阻器的电阻增大时，本支

路的电流会减小，另一支路的电流不变。由于干路电流等于各支路电流之和，所以干路的电流也增大。电压则没有太大的变化。

例如：在右面的电路中Ｓ闭合，滑片向右滑动的过程中，电流表和电压表的示数如何变化？

答案应该是：电流表示数变小，而电压表示数不变。因为滑片向右

滑动时电阻变大，该支路的电流就变小。另一支路的电流不变，所以干路电流变小。并联支路的电压等于电源电压所以电压表示数不变。

３、当滑片上有电压表时，变阻器就不能改变电路中的电阻了。如下

图电路。则电流表Ａ和Ｖ１ 、Ｖ２的示数不变。而电压表Ｖ３测的是变阻器中滑片右边电阻的电压，所以当滑片向右移动时，其表示数变小。

另外关于求变阻器的阻值范围的题目也要注意解题方法。

例如：下图中电源电压为１２Ｖ，电流表量程为０～０.６Ａ，电压表量程为０～３Ｖ，电阻Ｒ１

的阻值是１８Ω，滑动变阻器的阻值为０～２０Ω。求为使电流表和电压表都能正常工作，

滑动变阻器的取值范围。

解：电路中的最大电流不能超过０.６Ａ， 所以Ｉ≤０.６Ａ，即

120.6()

U A R R ≤+，代入数字，解得Ｒ２≥２Ω；电压表的最大值

不超过３Ｖ而它测的是Ｒ２的电压，所以22123()

U U R V R R =≤+，

解得Ｒ２≤６Ω。