电功率变化范围多大？.doc

(完整word)电功率变化范围多大？
电功率变化范围多大？

图1
【题目】如图1所示，电源电压8V，小灯泡规格是“6V 3W”，滑动变阻器电阻R的最大阻值是68Ω。闭合开关S，调节滑动片P，在小灯泡不超过额定电压的情况下，滑动变阻器消耗的电功率范围多大?（小灯泡电阻保持不变）
【错解】同学们很自然认为滑动变阻器允许电阻最小值和最大值对应了电功率的变化范围.小灯泡的电阻为RL=
。S闭合，小灯泡正常发光时,变阻器的电阻最小，变阻器消耗的功率为。
变阻器电阻最大时，其电功率为
.
所以,滑动变阻器消耗的电功率范围是0.68W～1W.
【解析】因为变阻器电阻变化，引起电路电流和变阻器两端电压变化，滑动变阻器消耗的电功率是由电压和电流决定，简单的以变阻器电阻大小确定滑动变阻器消耗的电功率范围是欠妥。下面我们先看看滑动变阻器消耗的最大电功率是多少？

显然，当R＝RL时， 上式分母最小，滑动变阻器消耗的电功率P滑有最大值
Ｗ。
根据变阻器允许最小电阻4Ω（计算略）时电功率为1W，变阻器最大电阻68Ω时电功率为0。68W，变阻器电阻R＝RL=12Ω时, 变阻器消耗的电功率最大为1.3 W，所以，滑动变阻器消耗的电功率范围是0。68W～1.3W.
图2
拓展:根据R＝４Ω时, P滑＝1W；R＝12Ω时， P滑＝1.3W；R＝68Ω时, P滑＝0.68W.粗略画出P滑—R图象如图２所示，综上所述，可以得到下面四个结论。
①当R＝RL时，变阻器消耗的电功率有最大值，最大值为。②当R＜RL时,R增大，P滑增大.③当R＞RL时，R增大，P滑减小。④R增大,P灯减小。