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1、巧编顺口溜 快解极值题例1如图所示,R是一阻值为6欧的电阻丝,R是一只总电阻为12欧的滑动变阻器,电源电压U=6V保持不变,如图连接好电路,将开关S闭合后,调整滑动变阻器的触头直至R的电功率最大,求此时R的电功率和R的电阻值?调整滑动变阻器的触头直至R的电功率最大,求此时R的电功率?(96年荆州中考题) 例2如图所示,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,R1=4,R2为滑动变阻器电源电压U=12V,为使电流表电压表均不超过量程,变阻器连入电路中的电阻为多少欧?(97年内蒙古中考题) 这是近年来各地常见的电学类压轴题,也是物理与数学综合能力考查题型之一。学生在此失分很多,鉴于此,在实
2、际教学中我编出了一套顺口溜。帮助学生解题。 电阻串联求极值,若是定值滑两边, 妙用公式巧解题;若是滑变求极值,二次函数来帮忙;要求两表都安全,先让一表闲一边,再来综合不等式。当要求出定值电阻的最大(小)电功率时,则将变阻器滑到阻值最小(大)的那一端。 以例1为例加以说明:分析与解:由P=U2/R可知,电阻R的阻值是一定的,要使P值最大,只有使定值电阻R的电压最大即可,即使定值电阻两端电压U等于电源电压。即让变阻器的阻值为零有:P1=U2/R=(6V)2/6=6W同理可求出R的最小电功率,只要使R滑到最右端阻值最大即可。当要求出变阻器的最大电功率时,由于变阻器两端的电压、电阻、电流都不是一个定值
3、,由此可以设电路中的最大电流为I,则使变阻器的最大电功率P得出一个类似y=ax2+bx+c的二次函数来解题。分析例1第2问:设电路中通过的最大电流为I由题意有: P=(U-IR)I= -RI2+UI把它看成y=ax2+bx+C的形式a=-R0P有最大值为:P=4ac-b2/4a=-U2/-4R=U2/4R=(6V)2/46=1.5W再以例2为例说明:当在电路中出现电流表或电压表,并且要在它们的量程范围内保证安全,则让每一块表依次得到安全,最后来综合两个不等式。以例2为例分析与解:为了保证电流表的安全,则有: IU/R1+R2 0.6A12V/4+R2 解之得:R216为了保证电压表的安全,则有:UUR1/R1+R2 3V12V4/4+R2 解之得:R212为了保证两表的安全,变阻器连入电路中的阻值应为R216通过运用这些顺口溜解串联类极值题,克服了学生解题中的畏难情绪,提高了学习效率,在实际教学中收到了很好的教学效果。