摘要:初中學(xué)生對(duì)滑動(dòng)變阻器的最值問(wèn)題的解決相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較困難的,而且也是中考中用來(lái)區(qū)分學(xué)生能力的題目。所以為了提升學(xué)生能力和中考物理成績(jī)一定要對(duì)這類(lèi)題目進(jìn)行方法指導(dǎo),力求突破這個(gè)難點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:初中物理電學(xué)、滑動(dòng)變阻器、歐姆定律、最值問(wèn)題、教學(xué)
初中物理考試中電學(xué)的壓軸題一般都是滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的最值問(wèn)題,而這類(lèi)題目很多學(xué)生一看就懵了,不知如何下手,往往都是花了很多時(shí)間一點(diǎn)頭緒都沒(méi)有,最后還是靠蒙一個(gè)答案,結(jié)果往往不太理想,那如何做這類(lèi)題目呢?
一、分析學(xué)生遇到此類(lèi)題目遇到的問(wèn)題主要是:
1、是看不懂題目及電路圖;
2、是不能快速地判斷出滑動(dòng)變阻器能不能移到阻值最大處和最小處;
3、是不能找到題目的隱含信息,如電流表、電壓表是有量程的,使用時(shí)不能超過(guò)量程,燈泡有告訴額定電壓和額定功率或額定電流等信息,看到要能明白其中的有用信息。
二、結(jié)合學(xué)生的疑問(wèn)困惑,做這一類(lèi)題目要明確以下三點(diǎn):
1、是能看懂電路圖,知道電路連接方式和電表測(cè)量誰(shuí)的數(shù)值及滑動(dòng)變阻器移動(dòng)時(shí)電表示數(shù)是怎樣變化的;
2、是“三保護(hù)”,保護(hù)電流表、電壓表、用電器;
3、是從題干中提取出有用的關(guān)鍵信息。
這類(lèi)題目主要是通過(guò)“三保護(hù)”的隱藏條件和歐姆定律來(lái)解決。電流表、電壓表是不能超過(guò)電表的量程;用電器主要是不超過(guò)最大電流和電壓。
三、現(xiàn)在通過(guò)結(jié)合例題來(lái)講解這類(lèi)題目的方法:
例:如圖所示,電源電壓保持6V不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω 0.5A”,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20Ω 1A”。閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(? )
①電阻R1消耗電功率允許的變化范圍為0.4W~0.9W
②電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A~0.5A
③滑動(dòng)變阻器R2允許接入電路阻值的變化范圍為10Ω~20Ω
④電路消耗總電功率允許的變化范圍為1.8W~3W
A.只有①和③???B.只有①和④
C.只有②和③???D.只有②和④
解析:由圖可知,電路是串聯(lián)電路,電壓表測(cè)的是R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
由題可知關(guān)鍵信息是各表的量程和R1、R2規(guī)格;
在保護(hù)各電表和用電器的“三保護(hù)”下保護(hù)R1就保護(hù)電流表了,因?yàn)镽1的電流0.5A小于電流表的量程0.6A;又由電壓表最大不能超過(guò)3V,所以允許通過(guò)的最大電流是I1=U1/R1=3V/10Ω=0.3A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值滑到最小值處,大小為R2=U2/I2=3V/0.3A=10Ω,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到阻值最大時(shí),電路中電流最小,知最小電流為I=U/R=6V/30Ω=0.2A;所以電流的變化范圍是0.2A~0.3A,滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是10Ω~20Ω;電功率P=UI,電源電壓是6V不變,所以電路中電功率的變化范圍1.2W~1.8W;R1的電功率P1=I21R1知R1電功率的變化范圍是0.4W~0.9W;由此可知①和③是正確的,故答案選A。
總結(jié):解答這類(lèi)題目的關(guān)鍵在于:
1、是看懂電路圖,各電壓表、電流表分別測(cè)量那個(gè)用電器兩端的電壓和通過(guò)那個(gè)用電器的電流;
2、是能判斷出什么時(shí)候取到最大值最小值。
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陳志榮?深圳市大鵬新區(qū)南澳中學(xué),廣東