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)。
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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？。