滑动变阻器类考题分析

滑动变阻器对电路的影响分析(文字)

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在各地区各年的中考题当中，滑动变阻器动态变化电路分析历来是中考的一个重要考点，多以选择题和填空题的形式出现。由于这种考题综合了欧姆定律、串并联电路特点、滑动变阻器等较多知识点，思维过程较长，能有效地考查了学生掌握知识、应用知识与逻辑思维能力，很受出题者青眯。也正因为如此，此类题型能正确解答出来的考生较少。为此本人总结了滑动变阻器动态变化电路解题方法，以供大家参考。

解题步骤：（1）简化电路；（2）判断电路连接方式 ；（3）判断电流表和电压表的测量对象;(4) 先整体再局部、先定阻部分再变阻部分分析电路中的电阻电压电流变化情况。限于篇幅，前三步这里就不详述了．

一、滑动变阻器和用电器串联：

如图1，电源电压保持不变，开关闭合后，当滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数如何变化？

分析：当滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻RP增大，电路总电阻R总增大，所以电流减小（即○A示数减少）。

滑动变阻器的电压UP增大还是减小呢？滑动变阻器的电阻RP增大而电流IP减小，根据公式PPPRIU•,UP的大小是如何变化呢？

其实，根据RP增大而IP减小这是不能判断UP的变化情况的。所以我们要用另一种方法来做出判断：即LPUUU总。因此要先判断出灯泡电压UL的变化。

灯泡的电压LLLRIU•，因为IL变小，RL不变，所以UL变小（即○V1示数减少）。滑动变阻器的电压LPUUU总，U总不变，UL变小，所以UP变大。（即○V2示数增大）。

以上分析过程我们可用以下简洁的方式表示。

RL不变→ILRL↓→UL↓→○V1↓。 ．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．．．局部定阻部分电压电流

U总不变→（U总－UL）↑→UP↑→○V2↑ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．局部变阻部分电压电流

思维点拨：也可以这样理解UP的变化：串联电路中电阻大的电压大，滑动变阻器的电阻RP增大，它的电压就增大；因总电压不变，其它用电器电压就减小（其它用电器的电阻相对减小）。

电路简化的基本原则

初中物理电学中复杂电路可以通过如下原则进行简化：

1、不计导线电阻，认定R≈0。有电流流过的导线两端为零。如：

2、开关闭合时相当于一根导线，开关断开时相当于断路。开关闭合时有电流流过时，开关两端电压为0，断开时开关两端可以测得电压。

3、电流表内阻很小，在分析电路的连接方式时，有电流表的地方可看作短路，也就是相当于一根导线。

4、电压表内阻很大，在分析电路的连接方式时，有电压表的地方可视作断路，从电路两节点间去掉。

5、用电器（电阻）的短路：用电器（电阻）和导线（开关、电流表）并联时，用电器无电流通过（如下图）可以把图中ＡＢ两点间的用电器Ｌ2去掉，最后得到如图3和图5。

6、滑动变阻器Ｐａ段被导线（金属杆）短接不工作，这时可以去掉Ｐa段，去掉Ｐa段后，下图a变为图b

7、根据串、并联电路电流和电压规律“串联分压、并联分流”来分析总电流、总电压和分电流、分电压的关系。

8、电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流，电压表和哪个用电器关联就测哪个用电器的电压。判断电压表所测量的电压可用移点法、去源法和标点法。 Ｖ

a

a Ｖ Ａ Ｂ

图1 图2 图3 Ｌ1 Ｌ2 Ｌ2

Ｌ1 Ｌ1

Ｌ1 Ｌ2

Ｌ1 图4 图5

例：如下图所示，当S闭合后，电压表测的是哪个灯泡两端的电压？

(1)去源法：选取电压表接在电路中的两个接点为分点， 将电路分成两部分，将两点间含有电源的部分电路“去掉”，分析电压表与哪个用电器组成通路，则电压表就是测量哪部分用电器的两端电压。

（2）移点法：假定电压表跟导线的连接点可以沿导线移动，在移动过程中点可以跨越开关和电流表，但是不能跨越电源、用电器和电阻，那么连接点能移到哪个用电器两端，就跟哪个用电器并联。

(3)标点法：选取电压表接在电路中的两个接点为分点a和b，然后就电源正极开始观察电流从a流到b时，经过哪个用电器，则电压表就跟哪个用电器并联。

9、电压表原则上要求并联在电路中，单独测量电源电压时，可直接在电源两端。一般情况下，如果电压表串联在电路中，测得的电压是电源两端电压。电流表直接接在电源两端会被烧坏造成电源短路。

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滑动变阻器引起的动态电路分析

作者：高金镇

来源：《考试与评价》2019年第08期

【摘 ;要】 动态电路知识点多，题目变化多，是初中电学计算中比较难的部分。经过分析、总结，我们发现了一个能够很好解决多变阻器引起的动态电路问题的解题方式。

【关键词】 动态电路 ;电学计算 ;多变阻器 龙源期刊网

在初中电学计算中，动态电路绝对是个难题。动态电路可以分为两种：滑动变阻器引起的动态电路和开关引起的动态电路。由于动态电路分析中，综合考查了很多的知识：带有电流表和电压表的电路的判别;电流表和电压表测量什么物理量;串联电路和并联电路中的电流关系、电压关系和电阻关系;欧姆定律;滑动变阻器;电阻变化时其他量的變化的数学推导。正因为动态电路的知识点多，题目变化多，所以这种题目绝对是个难题。但是，对很多变阻器引起的动态电路，我们经过了分析、总结，发现一个解题格式基本能够很好地解决这种问题。接下来，我们就通过一个例题来讲解这种类型题目的解答方法。

例题1：（福建泉州）如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器.闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A. 电流表A1的示数变小，灯泡变暗

B. 电流表A的示数变小，电压表V的示数变大

C. 电压表V的示数不变，电路的总功率变大

D. 电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变

对于这样的题目，我们一般可以采用以下五步来解决它：

第一步，判别电路是串联电路还是并联电路。

在电源的外部，电流总是从电源的正极流向电源的负极。我们可以画出电流路径，如果只有一条电流路径的，这个电路是串联电路;如果是有两条或者两条以上的电流路径的，这个电路是并联电路。在实际电路中，经常带有电流表和电压表，我们可以把电流表看成一个闭合的开关，电压表看成一个断开的开关，然后判别电流路径。如图1，电路中有两条电流路径，所以是一个并联电路。

1 关于“串联电路中滑动变阻器的功率变化范围”

的探讨

电功率是初中学生物理学习中的一个重点并难点内容，而求串联电路中滑动变阻器的功率变化范围时运用到数学中的一元二次方程来求解对于初中生来说更是难上加难。前些天有学生向我请教了这一类问题，为此我在班上出了一道类型题供学生分组探讨并归纳出结论如下：

探究课题：一个滑动变阻器R2与一个阻值为R1的定值电阻串联在电压为U的电路中，如何求出滑动变阻器的电功率变化范围？

例题：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.

分析：在做这一道题时，我让学生分两步进行：

（l）当P在a端时，R2未接人电路，电压表的示数等于电源电压12V此时电流表的示数I=U/R1= 12V/10Ω= l.2A 2 2．当P在b端时，R1与R2串联，电流表的示数I=U/ R总=12V/(10Ω＋50Ω)=0.2A

此时电压表的示数为：U=IR1=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。

这样的解法一般称为“端点法”，学生也容易接受，但学生往往不考虑条件，“依葫芦画瓢”，在任何地方都这样做。如在解第（2）时：有不少学生这样解答：

当P在a端时，R2未接入电路，故P=0当

P在b时，P=I2R2=(0.2A) 2×50Ω=2W所以

R2的功率变化范围为：0—2W

显然这个结论是错误的，因为随便找一处当RX=20Ω时，则有

I＝U/R=12V/(10Ω+20Ω)=0.4A

P=IRX=(0.4A)2×20Ω=3.2W＞ 2W

即在b点时R2的功率并不是最大。

电压一定时，用公式I=U/(R1+R2)可得R1一定，R2越大则I越小，此时R1两端电压U1=IR1则越小. 3 但判断R2的功率时，P=IU2，(I在变小则U2在变大)则不能说R2最大时功率最大。