在初中物理的學(xué)習(xí)中，總有一些題目像攔路虎，讓同學(xué)們頭疼不已。今天要說(shuō)的這道題，更是讓眾多初中生折戟沉沙，甚至第三問(wèn)沒(méi)有一位同學(xué)做對(duì)！它究竟藏著怎樣的玄機(jī)？別著急，咱們一起深入剖析，揭開它的神秘面紗。

先看看題目，這里有個(gè)燈泡 L，標(biāo)著 “6 V 2.4 W” ，還有定值電阻 R?標(biāo)著 “25 Ω 1.5 A” ，滑動(dòng)變阻器 R?標(biāo)著 “10 Ω 1 A” ，電流表量程是 0 - 0.6 A ，電路里好幾個(gè)開關(guān)。這一堆元件組合在一起，構(gòu)成了一個(gè)看似復(fù)雜的電路。

電源電壓的求解

當(dāng)閉合所有開關(guān)時(shí)，燈泡 L 恰好正常發(fā)光。這是個(gè)關(guān)鍵信息！正常發(fā)光意味著燈泡兩端的電壓就是它的額定電壓 6V。那電源電壓是多少呢？我們來(lái)分析電路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器被短路，燈泡 L 和定值電阻 R?并聯(lián)在電路中。在并聯(lián)電路里，各支路兩端的電壓都相等，而且都等于電源電壓。因?yàn)闊襞菡０l(fā)光時(shí)電壓是 6V，所以電源電壓就是 6V。

滑動(dòng)變阻器阻值范圍的確定

只斷開 S?時(shí)，定值電阻 R?和滑動(dòng)變阻器 R?串聯(lián)，然后再和燈泡 L 并聯(lián)。電流表測(cè)的是干路電流。我們知道，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是 1A，電流表量程是 0 - 0.6A，所以電路中的最大電流不能超過(guò) 0.6A。

當(dāng)電流最大為 0.6A 時(shí)，我們可以算出此時(shí)電路的總電阻。因?yàn)殡娫措妷菏?6V，根據(jù)電壓和電流的關(guān)系，就能知道總電阻的大小。又因?yàn)槎ㄖ惦娮?R?的阻值是 25Ω ，用總電阻減去 R?的阻值，就能得到滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值是 5Ω。而滑動(dòng)變阻器本身最大阻值是 10Ω，所以滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是 5 - 10Ω。

電路最大功率與最小功率之比的計(jì)算

這也是最難的一問(wèn)，難怪同學(xué)們都栽在這里。求電路的最大功率和最小功率，我們要知道功率和電壓、電流、電阻都有關(guān)系。

先看最大功率，當(dāng)電路中電阻最小，電流最大的時(shí)候，功率最大。閉合所有開關(guān)時(shí)，燈泡 L 和定值電阻 R?并聯(lián)，此時(shí)電路電阻最小。我們可以分別算出燈泡 L 和定值電阻 R?的功率，然后相加得到最大功率。

再看最小功率，當(dāng)電路中電阻最大，電流最小的時(shí)候，功率最小。當(dāng)斷開 S?、S? ，閉合 S、S?、S? ，定值電阻 R?和滑動(dòng)變阻器 R?串聯(lián)，此時(shí)電阻最大。我們可以根據(jù)電源電壓和此時(shí)的電阻算出電流，進(jìn)而算出功率。最后把最大功率和最小功率相比，就能得到它們的比值是 4:1 。

從錯(cuò)題中蛻變，開啟物理高分之旅

通過(guò)對(duì)這道讓大家 “全軍覆沒(méi)” 的題目的分析，同學(xué)們是不是發(fā)現(xiàn)，只要把電路的基本原理搞清楚，比如串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，電壓、電流、電阻、功率之間的關(guān)系，再難的題也能找到突破口。但在學(xué)習(xí)中，我們很容易在這些難題上犯錯(cuò)。錯(cuò)題其實(shí)是我們進(jìn)步的階梯，每一道錯(cuò)題都像是一個(gè)小怪獸，打敗它，我們就能升級(jí)。