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专题44求解最值及范围类问题
1.滑动变阻器接人电路的阻值范围问题
这类问题考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率
公式的灵活应用,正确的判断滑动变阻器消耗的最大电功率是关键。
同时要正确分析在什么情况下,滑动变阻器接入电路的电阻最小,在
什么情况下,滑动变阻器接入电路的电阻最大,是需要集中精力来研
究的。
2.电源电压调节范围的问题
这类问题涉及滑动变阻器滑片的移动,满足电压表或者电流表的
要求,有的需要满足用电器的要求。来讨论电源电压调节的范围。解
决问题是离不开欧姆定律的,所以要灵活使用欧姆定律及其变形是关
键。
3.电路总电功率最大、最小问题
这类问题主要考查学生对电功率计算公式、欧姆定律计算公式、
串联电路分压特点的理解和掌握,知道电路总电阻最大时,消耗总功
率最小是解决此题的关键。
4.电路消耗的最大电能问题
当电路中电流最大是,消耗的电能最大,用WUIt求解;
大大
当电路中电流最大是,消耗的电能最大,用WUIt求解;
小小
所以解决这个类问题,关键还是在电路电流的问题,进一步来讲,要
熟练应用欧姆定律,最后通过讨论电阻的大小,或者说滑动变阻器滑
片的移动来落实问题的解决。
5.其他最值问题
【例题1】(2020齐齐哈尔)如下图,电源电压为4.5V保持不变,电
压表量程选择“0~3V”,电流表量程选择“0~0.6A”,滑动变阻器R
规格为“20Ω1A”,小灯泡L上标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝
电阻的变化)。闭合开关S,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端
的电压不超过额定电压,以下说法中正确的选项是()
A.小灯泡灯丝电阻为5Ω
B.电路中的最大电流为0.5A
C.滑动变阻器阻值变化范围为4~20Ω
D.电路的最大功率为2.25W
【答案】ABD
【解析】由电路图知,R与L串联,电压表测R两端的电压,电流表
测电路中的电流;
A.由P=得,灯泡的阻值:R===5Ω,故A正确;
L
B.滑片移动的过程中,当灯泡正常发光时,电路中的电流是最大的;
由P=UI得,电路中的最大电流:I===0.5A,故B正
大
确;
C.当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路中的阻值最大,此时
灯泡两端的电压:U=U﹣U=4.5V﹣3V=1.5V,
L滑
电路中的最小电流:I===0.3A;
小
滑动变阻器连入电路中的最大阻值:R===10Ω;
滑大
灯泡正常发光时,电流最大,则电路的总电阻最小;
滑动变阻器两端的电压U′=U﹣U=4.5V﹣2.5V=2V,
滑额
滑动变阻器连入电路中的最小阻值:R===4Ω,所以
滑小
滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω~10Ω,故C错误;
D.根据P=UI可知,电路中的电流最大时,总功率最大,最大功率为:
P=UI=4.5V×0.5A=2.25W,故D正确。
大
【对点练习】(2019黑龙江大庆)如图甲所示,电源电压保持不变,
小灯泡上标有4v“字样,电流表的量程为0~0.6A图乙是小灯泡的
电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,定值
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