判断滑动变阻器的电功率的变化.doc

有时实验都显得苍白无力 （关于判断滑动变阻器的电功率的变化） 如图，在测量定值电阻Rx的电阻和电功率的实验中，当滑动变阻器R的滑片由下端向上端移动的过程中，定值电阻Rx（RRx）的电功率的变化比较容易判断，但是滑动变阻器R的电功率的变化就不容易判断了。学生的解法一般如下：当滑动变阻器R的滑片由下端向上端移动的过程中，电路中的电流I=U/(Rx+R)中U 、Rx不变，R变大，所以I变小，那么滑动变阻器R的电功率P=I2R中I变小，R变大，因此滑动变阻器R的电功率P的变化无法判断。当然滑动变阻器R的电功率的变化是可以判断的。其实最直截了当的方法就是通过实验，在原图的基础上，将电压表并联到滑动变阻器R的两端，当滑动变阻器R的滑片由下端向上端移动的过程中，多次记录电流表和电压表的示数，然后根据P=UI计算滑动变阻器R的电功率P，由数据可知滑动变阻器R的电功率P先变大，后变小。实验数据确实具有说服力，但是学生还是不明道理。所以有时实验都显得苍白无力学生的解法其实是可以判断滑动变阻器R的电功率的变化的，只不过是利用了一些数学知识而已。解法如下：当滑动变阻器R的滑片由下端向上端移动的过程中，电路中的电流I=U/(Rx+R)，那么滑动变阻器R的电功率 P=I2R=U2R/(Rx+R)2=U2R/(Rx2+2RxR+R2) =U2/(Rx2/R+R+2Rx) =U2/Rx2/( )2+()22Rx+4Rx =U2/(Rx/ )2+ 4Rx这里(Rx/ )20，U、Rx是定值，所以当(Rx/ )2=0即R=Rx时，滑动变阻器R的电功率P有最大值为U2/4Rx。所以当滑动变阻器R的滑片由下端向上端移动的过程中，滑动变阻器R的电功率P先变大，后变小。 老湾中心学校 张先明于2015-10-20晚