滑动变阻器电阻不变，电压怎么变化

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电学计算，同学们最怕的题型有两大类，一个是电热档位问题，还有一个就是电学极值问题。

电学极值问题主要包含滑阻极值，用电器或电路的电功率极值问题，电路电流的极值问题。

下面这道题，就基本上一次性包含上述的三大极值问题。题目如下：

要做出此题，最关键之处是求出电路电流极值问题。

求出电路电流极值，然后求出滑阻极值与电功率极值问题相对简单。

电路电流极值的求法是：

1、先求电路电流最大值。

通过分析，我们不难发现，电路电流最大值其实是由这么几部分的电流最大值（最大量程）决定：

（1）电流表A的最大量程，此题中电流表的量程没有指明，所以不用考虑。

（2）用电器的铭牌电流（额定电流），此题中灯L标有“2.5V 1.25W”，通过公式I=P/U可求出用电器灯泡的电流为0.5A。

（3）还有一个用电器，就是滑阻，它的铭牌电流（额定电流）是1A。

（4）定值电阻两端的电压表V的最大量程数，此题中的可以看成是定值电阻的是灯泡，通过看图可知，电压表测的不是灯泡的电压，而是滑阻两端的电压。所以，此题就不用考虑电压表对最大电流的影响。

如果还有一个电压表测的是灯泡的电压且量程是“0~3V”，那么你要注意了，这时你要做两步：先根据公式

求出灯泡电阻，你将求出灯泡电阻R=5Ω，第二步再根据

就可求出通过灯泡的最大电流值I=3V/5Ω=0.6A。

由上述四项分别求出的电流，采用“大中取小”的方法最终决定电路电流的最大值是多少。如上题中，我们从“0.5A”和“1A”中比较中，我取0.5A为电路电流的最终最大值。

2、再求电路电流的最小值。

通过分析，我们不难发现，若电路中的电流最小时，一定是电路中的电阻最大的时候。

有两种情况代表电阻最大，可分别求出电路电流最小值：

（1）滑阻铭牌上标注的最大阻值求出电路电流最小值。

此题中滑阻铭牌是“20Ω 1A”，这说明该滑阻的最大阻值是20Ω。当滑阻取20Ω时，最小的电路电流用下面的公式求出：

I小=U/(R滑+R灯）

其中R灯已经可用上面的公式求出为5Ω，比如此题通过20Ω求出的I小=4.5V/25Ω=0.18A；

（2）滑阻两端的电压表最大量程，就代表了滑阻此时允许的最大值，于是可求出此时滑阻允许的电流最小值。

你可能会问，为什么滑阻两端并联了电压表的最大量程就代表滑阻有允许的最大值呢？

因为滑阻和灯泡的连接是串联关系，根据串联分压可知，串联电路中电阻大的分压越多。于是，当滑阻两端的电压最大时，也就意味着此时滑阻的阻值允许的阻值是最大的。所以，当看到滑阻两端有电压表时，且当电压表示数为最大量程时，也就是决定了滑阻允许的最大阻值，所以，此时用电压表求出的电路电流值是最小的。

千万注意的是，此时电路电流最小值虽然是由滑阻两端的电压表的最大量程决定，但由于滑阻的阻值并不知道，所以并不能直接求出滑阻允许的最小电流值。

于是我们却想到与滑阻串联的灯泡，灯泡与滑阻通过的电流是相等的，且灯泡的电阻是已知的，R灯=5Ω。所以，只要求出灯泡的电流，也就是求出电路电流的最小值。公式如下：

I小=I灯=U灯/R灯=（U-Uv)/R灯

上述公式帮助我们求出的最终最小电流是I小=（4.5V-3V)/5Ω=0.3A。

由上述两项分别求出的电流，采用“小中取大”的方法最终决定电路电流的最小值是多少。

如上题中，我们从“0.18A”和“0.3A”中比较中，我取0.3A为电路电流的最终最小值。

【题外话，有学生可能会问为什么不“小中取小”？同学们试想一下，若当灯泡允许的电流为0.18A时，电压表的最大量程会被超出，因为根据Uv=U-U灯=U-I小·R灯=4.5V-0.18A·5Ω=3.6V。这很明显，3.6V已经超过了电压表的最大量程。】

所以，这道题的电路极值（电流范围）为0.3~0.5A。

C选项错误。

对于A选项，涉及的是求用电器的电功率的最小值。

值得注意的是，求用电器的电功率的大小，需要先关注用电器是串联还是并联电路中。如果用电器在串联电路中，优先考虑如下公式：

由公式可以看出，若灯泡的电阻是一定的，决定灯泡消耗电功率的大小的因素是电流。所以，在串联电路中，当电流最小值时，灯泡消耗的电功率也是最小的。

上题中，我们已经求出电流最小值是0.3A，因此，此时灯泡消耗的电功率最小值是P小=0.3A·0.3A·5Ω=0.45W。

A选项因此是错误的。

B选项求的是电路总功率的最大值。

求电路总功率与用电器的电功率是有区别的。因为电路总功率的求法一般用公式：P=UI。在此公式中，总电压U其实就是电源电压，一般都是不变的且是已知的，电流的大小是关键。所以说，无论是串联电路，还是并联电路，总功率的最大值和最小值都是由电流的最大和最小值决定的。

在此题中，我们已经求出电路电流的最大值是0.5A，所以，电路总功率P大=U·I大=4.5V·0.5A=2.25W。

B选项因此也是错误的。

D选项是求滑阻范围的。

刚才我们也说了，滑阻的范围是由电路电流的范围决定的。由公式

R=U/I

可知，当电路电流（也就是总电流，只不过串联电路的电路电流的大小与各用电器的通过的电流是相同的）最大值时，电路电阻（也就是总电阻）是最小的。

同理，当电路电流最小值，应当是电路电阻（总电阻）最大的时候。

所以，R大=U/I小=4.5V/0.3A=15Ω，所以，电路的总电阻的最大值是15Ω。

则

R滑大 =R大-R灯=15Ω-5Ω=10Ω。

我们再用相似的公式求电路总电阻的最小值，

R小=U/I大=4.5V/0.5A=9Ω，所以，电路的总电阻的最小值是9Ω。

则

R滑小=R小-R灯=9Ω-5Ω=4Ω。

于是，我们求出滑阻的极值（最大值和最小值范围）：4Ω~10Ω。

D选项是对的。

这道题的解题具体过程如下：

为了了解同学们的掌握情况，请试着做出下面的一题：

【不定项选择题】在如图所示的电路中，电源电压为4V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，小灯泡标有“2V 1W”字样（灯的电阻不变），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，闭合开关，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是( )

A小灯泡的最小功率为0.36W
B电压表的示数范围是1～3V
C滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4～12Ω
D电路总功率变化范围1～2W

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长沙县13537545531： 初三物理,电源电压和灯泡电阻都不变,闭合开关,滑动变阻器向右移,电压电流表示数变化 详细点 - ？
湛谈唯坤： A变小,V变大.两个灯泡和滑动变阻器是串联关系,向右滑动总电阻变大,所以电流变小,因此A变小.电压变大是这样判断的,电压表测量的电压是滑动变阻器和右边灯泡的两个负载总电压,它们的电压和左边灯泡电压相加等于电源电压,由于电流变小,左边灯泡电压变小,而总电压不变,所以电压表示数变大.

长沙县13537545531： 怎样在电阻不变的情况下,通过滑动变阻器来改变电阻两端的电压?九年级物理第十四章第二节《欧姆定理》,有一个探究电流与电压关系的实验,要保持... - ？
湛谈唯坤：[答案] 可是如果使用滑动变阻器不就使电阻改变了吗?其实滑动电阻器在这就是控制电阻两端的电压,你应该把滑动电阻器和电源看成一个整体,当你改变滑动变阻器的电阻时,也就改变了电压,安全方便.(研究的电阻不包括滑动电阻器)...

长沙县13537545531： 如图,滑动变阻器阻值不变,定值电阻阻值由5欧变为10欧,为何电压表示数会变大 - ？
湛谈唯坤： 因为总电压一定,变阻器值不变,定值电阻变大,总电阻变大,则电路里的电流变小,分到变阻器上的电压也变小,所以定值电阻上的电压就变大.不知道这样解释是否清楚呢

长沙县13537545531： 1.题目说明电源电压不变,滑动变阻器无论怎么滑动,用电器或电阻的电压还是维持不变?如果变的话 会发生什么变化?串联多一个电阻呢?2.电压表连接在... - ？
湛谈唯坤：[答案] OK 1.这是滑动变阻器短路,滑动变阻器成了一根导线,如果变化,只能说明用电器用的时间长,电阻自动变大,随之,电压也变化.串联一个电阻,会起到分压作用,用电器和电阻的电压都会分得少. 2.串联电路,U总=U1+U2.况且这个电路中只有一...

长沙县13537545531： 如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合开关s,滑动变阻器的滑片p向右运动时,电压.电流怎么变化?为什么 - ？
湛谈唯坤： 你问的应该是电压表电流表怎么变化吧,电流变小,电压不变,解释原因:滑动变阻器滑片向右,则R2支路电阻变大,电阻总电阻1/R=1/R1+1/R2,R2增大,1/R2减小,则1/R1+1/R2减小,即1/R减小,那么R就增大了,则在电源电压不变的情况下,I=U/R,那么电流就减小了;电压表测的是R2两段的电压,也测的是电源电压,那么电压表的读数是不变的,也就电压不变,希望对你有帮助.

长沙县13537545531： 怎样在电阻不变的情况下,通过滑动变阻器来改变电阻两端的电压? - ？
湛谈唯坤： 可是如果使用滑动变阻器不就使电阻改变了吗? 其实滑动电阻器在这就是控制电阻两端的电压,你应该把滑动电阻器和电源看成一个整体,当你改变滑动变阻器的电阻时,也就改变了电压,安全方便.(研究的电阻不包括滑动电阻器) 探究电流与电阻的关系的时候,需要控制电阻两端的电压不变,怎样才能达到这一目的? 同样也可以用这个电路,将电阻和滑动变阻器看成一整体,当此时电源电压不变,观察总电阻和电流的关系.

长沙县13537545531： 滑动变阻器怎么改变电压我是初二的一名学生 最近学到 电阻上电流 和两端电压关系 .我一直弄不懂的是 滑动变阻器 到底是怎么改变电压 我在网上 查了很多 .... - ？
湛谈唯坤：[答案] 说白了还是要了解欧姆定律 U=IR; 当两端总电压不变的情况下,1.改变滑动变阻器的阻值,也就是要说明串联电路电阻分压 U总=U定值电阻+U滑动变阻器,改变任何一个电阻另一个电阻电压就改变了了 2.也说明串联电路中电流相等:I=U/R也就是I=...

长沙县13537545531： 滑动变阻器是如何改变电压的? - ？
湛谈唯坤：[答案] 首先纠正一点,滑动变阻器能够改变与它串联的用电器两端的电压,但是不能改变电源电压. 例如,滑动变阻器与一个定值电阻串联接在电压恒定的电源两端的情况.当滑动变阻器滑片移动时,自身接入电路的阻值发生变化,导致电路总电阻改变,由...

长沙县13537545531： 普通初中电路,电源电压不变滑动变阻器电阻增大的时候电流电压表会怎么变呢 - ？
湛谈唯坤： 滑动变阻器电阻增大时,电路总电阻会变大,因此总电流会减小,如果电流表在干路示数会变小.电压表如果测量的是定值电阻的电压也会减小.初中物理电路题目首先分析的是电路串并联,然后根据电学公式进行判断,原则是保证一个物理量不变,再说另一个随第三个怎样变.

长沙县13537545531： 在实验中,当电阻不变时,如何改变电阻两端的电压值?电流会有什么变化? - ？
湛谈唯坤：[答案] 可以改变与它串联的滑动变阻器的电阻, 或者用分压接法改变滑动变阻器的电阻, 或者改变电源的电压.