初中物理尖子生自主招生培优讲义版块17 电功率 专题17-6 极值范围类计算 （教师版） .pdf

专题17-6极值范围类计算

知识·解读

一、引起电路变化的因素：

（1）滑动变阻器接入电阻可变、敏感电阻受环境因素的影响可变；

（2）开关的开、闭情况不同；

二、影响电路安全的因素：

（1）电流表、电压表量程；

（2）用电器规格(灯泡的“U、P”或滑动变阻器的规格“aΩbA”)；

额额

三、解题步骤：

第一步：列出极值

要保证电路的安全，首先要将题目中给了规格的各元件的额定电压、额定电流或允许通过

的最大电流罗列出来，这样可以避免遗漏某个元件.

第二步：确定电路状态

根据题干限制条件(滑片位置或开关状态)，确定此时的电路连接情况.

第三步：求物理量极值、范围

根据电路连接状态，在电路安全的条件下，各物理量极值或范围均是在物理量I、R的基

础上求得的，因此确定I、R的极值尤为重要.

（1）串联电路中电路安全时：

a.电流表量程；b.R变安全电流；c.Imin.

三者中最小值为电路可通过电流最大值，此时滑动变阻器接入电阻最小.

a.R变铭牌上的最大值；b.R变两端电压允许的最大值对应的接入电阻

二者最小值为R，此时电路电流为I.

变minmax

（2）并联电路中电路安全：分析各支路所允许的最大电流，支路电流之和为干路的最大

值，同时要考虑干路电流表的量程.

典例·解读

例、如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)．当

1

S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S断开，1

滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A．下列说法正确的是()

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A.电源电压为9V

B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω

C.调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V

D.电路的最小功率与最大功率之比为3∶16

【答案】D.

U（6V）L22

【解析】小灯泡L的电阻为R＝＝L＝12Ω，S闭合，当P在最左端时，小灯泡L正常工作，

PL3W

故电源电压为U＝U＝6V，A错误；当S闭合、S断开，P在中点时，滑动变阻器一半电阻接L1

RU6V

入电路，且与小灯泡L串联工作，I＝0.2A，则＝－R＝L－12Ω＝18Ω，故滑动变

2I0.2A

阻器的最大阻值为R＝36Ω，B错误；当P在最右端，S、S都闭合时，电压表测量电源电压，1

U2

示数可达到6V，C错误；根据P＝可知，当R与L串联时，电路中的总电阻最大，电功率

R

Pmin

最小，当R与L并联时，电路中的总电阻最小，电功率最大，则最小、最大电功率之比为＝

P