电学中“求变化范围类”试题解法好

1、电学中“求变化 范围 类”试题解法在电路中经常会连入滑动变阻器，由于滑动变阻器滑片的移动，电路中的电流表、电压 表所选量程和滑动变阻器铭牌的要求， 为了确保电表和滑动变阻器使用的安全， 变阻器提供 的阻值会有一定的限制，如何求解“变化范围”类的试题？下面通过例题说明方法。 一、电流表、电压表示数变化范围类例 1、在如图 1 所示的电路中，电源电压为 12V，滑动变阻器 R2 的最大阻值是 50，电阻 R1 的阻值为10，当变阻器的滑片 P从 a端移到 b端时，电流表示数的变化范围是（ C ）A.0.24A 0.2AB.0.2A 0.24AC.0.2 1.2AD.1.2A 0.2A分析：要求电流

2、表示数的变化范围，应求出电路中的最大电流值和最小电流值，对应着滑动变阻器的滑片在 a 端和 b 端：R0 的最大阻值为 4，那例 2、如图 2 所示，电源电压为 9V,定值电阻 R 为 5，滑动变阻器么当滑片由 a 端移到 b 端时，电压表的示数是（ C ）A.由 0 逐渐增大到9VB.由 0 逐渐增大到 5VC.由 0 逐渐增大到4VD.由 4V 逐渐减小到 0分析：要求电压表的示数变化范围，应求出电压表示数的最大值和最小值，这对应着滑 动变阻器在 a 端和 b 端： 由图 2 甲：电压表测导线两端电压为 0由图 2 乙：电压表的示数 U0电压表的示数变化范围是 04V二、滑动变阻器变化范围

3、类滑动变阻器滑片的移动，改变了其接入电路的电阻值，引起电路中电流的改变、电路 元件两端的电压重新分配。求解此过程中滑动变阻器阻值变化的范围，要遵循一定的分析、 解答思路。首先，看清楚滑动变阻器与其它元件的连接情况，是 串联还是并联 ；其次，确定 每个元件 允许的最大电流或最大电压 ，以不烧坏元件为原则。 最后， 运用串联或并联电路电 流电压电阻的特点以及欧姆定律等电学规律列式计算。感悟：“范围” - 分析取 最小值、最大值 时对每一个 元件的影响（一） 、用电器与滑动变阻器串联灯泡电阻为 10 ， R 是例 1 、如图 1 所示的电路中， 电源电压 U=6V 且保持不变， 标有“ 20 1A

4、”字样的滑动变阻器，电流表的量程为0 0.6A, 电压表的量程为 0 3V, 为保证两电表都安全使用，滑动变阻器接入电路阻 值的变化范围是多少 ? 分析： 求滑动变阻器的最小值： 首先确定电路允许的最大电流，根据 电流表的量程可知要确保电流表的使用安全，电路中的最大电流是0.6A ：根据电压表的量I=U max/R L=3V/10 =0.3A 。按电流法看一程可知要确保电压表使用安全，电路中的最大电流是： 下，看是否漏了某方面 >为了确保两表安全， 应确定电路中允许最大电流为 0.3A 。此时变阻器接入 电路中的电阻最小为 Rmin=R-RL=U/I ma-RL=6V/0.3A-10 =

5、10； 求滑动变阻器允许接入电路的最大值： 当滑动变阻器的阻值增大时， 电路中的电流减小， 电流表的示数减小， 灯两端的电压也减小，电压表示数减小， 两表安全，因而变阻器可取最 大值 20变阻器接入电路中的阻值范围是10 20.例 2、标有“ 4V 1 W ”的小灯泡和 “ 201A ”的滑动变阻器 , 连接在如图 2 所示的 电路中， 已知电源电压为 6V ， 电流表量程为 “ 0 0.6A ”，电压表量程为 “ 0 3V ” . 为确保电路安全，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值应控制在什么范围内？ （ 不考 虑温度对电阻的影响 ）解： 灯泡的额定电流 I L=UL/RL=4V/16=0

6、.25A，电流表的量程为 00.6A ，滑动变阻器允许 通过的最大电流为 1A，电路中的最大电流为 I 大=0.25A ，此时电压表示数 UV=6V-4V=2V< 3V也不会烧坏电压表此时，电路中的总电阻 R 总=U/I 大=6V/0.25A=24 ， 滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小=R总-RL=24-16 =8，当电压表的示数 U滑大=3V时，变阻器接入电路中的电阻最大， 根据分压公式 UL /U R =RL /R ， 可知，当电压表示数为 3V 时，滑动变阻器接入电路的阻值为 最大值 16.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在8 16锦囊妙计： 此电路属于图 B 模式，

7、如果给滑动变阻器并联一个电压表，则应考虑电压表的所选量程， 以所选量程为已知条件， 再结合其它条件可求出滑动变阻器接入电路的最大值（二）、用电器与滑动变阻器并联例、 在如图 3 所示的电路中， 电阻 R1 12 ，R2 为 020 的 变阻器， 合上开关后， 电压表的示数为 6V ， 如果 A 表的量程 为 03A ， A1表的量程为 0 0.6A ，为了不使电表损坏， 滑动 变阻器连入电路的阻值应在什么范围？ 分析： 这是个并联电路电流表 A 测的是干路电流。求滑动变阻器允许提供的最小值： 无论滑动变阻器如何移动通过 R1电流 I 1=U/R1=6V/12=0.5A，始终不变。根据并联电路的

8、特点，则I=I 1 +U/R2=0.5A+6V/R2 3A.解得 R2 2.4 ；求滑动变阻器允许提供的最大值： 当滑动变阻器阻值增大时，通过它的电流减小，干路 电流减小 ，因而变阻器可取最大值 20 。滑动变阻器和电流表 A 都安全，因而变阻器可取 最大值 20 。所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为2.4 20.初中电学最值问题1、（ 2015达州） 如图所示，电源电压恒为6V ，灯 L 标有 “6V 2W”字样（灯丝电阻不变）R1=36，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 03V ， 都断开且滑动变阻器 R2的滑片 P 在中点时，电流表示数0.2A 求：为当 S1 、S21）R2 的最

9、大阻值；2）当 S1、S2 都闭合时，电流表、电压表的示数；3）当 S1、S2 都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的功率范围解析】=18，1）灯 L 的电阻总电阻 R= =30 ，当 S1、S2都断开且滑动变阻器 R2的滑片 P在中点时，滑动变阻器 R2与灯 L 串联，又 R=RL+则滑动变阻器的最大阻值R2=2（RRL）=2×（3018）=24（2）当 S1、S2 都闭合时，此时电阻 R1 与灯 L 并联，滑动变阻器 R2被短路，因为电压表测 量滑动变阻器 R2两端的电压，所以电压表示数为 0 U 1=U L=U=6V ，通过电阻 R1 的电流 I 1= A ，通过灯 L

10、 的电流 IL= =A，0.5A干路电流 I 总=I 1+IL= A+ A=0.5A ，即电流表的示数为3）当 S1、S2 都断开时，滑动变阻器 R2与灯 L 串联，电流表测电路中的电流，电压表测 量滑动变阻器 R2 两端的电压，根据 P= 可知，当滑动变阻器 R2的滑片 P在最左端时，电=L 且正常发光，通过灯 L的电流 IL路中的总电阻最小时，电路消耗的功率最大，此时电路中只有灯A<0.6A，电路消耗的最大功率 P最大=P 额=2W；当电压表的示数为 3V 时，滑动变阻器允许接入的电阻最大，电路中的总电阻最大，电路消耗的功率最小，此时灯泡两端的电压U=U UV=6V 3V=3V ，电

11、路中的电流，电路消耗的最小功率P最小=UI =6V × A=1W ；当 S1、S2都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的功率范围为1W2W 2、（ 2015 凉山州）如图甲所示，电源两端电压不变。R1 为定值电阻， R2 为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片 P滑动时测出电压值、 电流值，得出滑动变阻器的功率 P 和电流 I的关系图像如图乙所示，根据图像信息。求：（1）滑动变阻器的最大阻值；（2）R1的阻值和电源电压；3）求此电路的最大电功率。解析】（ 1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流 I 小=0.4A ，滑动变阻器消耗的电功

12、率 P2=4W ，2由 P=I2R 可得，滑动变阻器的最大阻值：R2=25 ；R2=25；2）电源的电压： U=I 小（R1+R2）=0.4A ×（R1+25） 由图乙可知，电路中的电流 I=0.8A 时，滑动变阻器消耗的电功率P2=6.4W ，则滑动变阻器接入电路中的电阻： R2=10 ，电源的电压： U=I （R1+R2）=0.8A ×（R1+10） 电源的电压不变，0.4A ×（R1+25）=0.8A ×（R1+10）R1=5，电源的电压 U=I 小（ R1+R 2） =0.4A ×（ 5+25 ） =12V ；（3）当滑动变阻器接入电路

13、中的电阻为0 时，电路消耗的电功率最大，则 P 大 =28.8W 3、（ 2015 巴中）如图 15 所示的电路中，电源电压 U=3V，R1=3，R2=2。求：（1）只闭合 S1 时，通过 R2的电流是多大？（2）只闭合 S2时，通电 20s 的时间内电流通过 R1产生的电热是多少？（3）开关通断情况发生变化，整个电路消耗的最小电功率P 和最大电功率 P之比是多少？解析】（3）只闭合 S2时， R1和 R2串联，总电阻最大，总功率最小。电路的最小总功率 P UR1 R232 W 1.8W32当闭合 S1和 S3、断开 S2时， R1和 R2并联，总电阻最小，总功率最大。电路的最大总功率 P U

14、R并32 W 7.5W1.2最小电功率 P 和最大电功率P之比 P 1.8WP 7.5W6254、( 2015 长沙)如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡 L上标有 “10V 5W字”样，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 015V，滑动变阻器 R 的最大阻值为 200，当只闭合 S和 S1， 移动滑动变阻器的滑片 P 时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由 R1增大到 4 R1时，定值电阻 R0的电功率变化了 5.4W，求：1)灯泡 L 正常发光时通过的电流。2)只闭合 S和 S2，且滑动变阻器的滑片 P 置于中点位置时，灯泡的实际功率；3)只闭合

15、 S和 S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率。解析】5、（ 2015 南通）图示电路中， 滑动变阻器铭牌上标有 “501A”字样，电压表量程 015V闭 合开关 S1、S2，断开开关 S3，调节变阻器滑片 P 至某位置，电压表示数为 6.0V，电流表示 数为 0.50A ，灯泡正常发光；再闭合开关S3，电流表示数变为 0.75A 1）求变阻器接入电路的阻值；2）求灯泡的额定功率；3）只闭合开关 S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，求电路 10s 消耗的最大电能根据 I= 得变阻器接入电路的阻值：=R滑=12；【解析】 （1）由题，

16、开关 S1、S2 闭合，断开开关 S3，L 与滑动变阻 器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，2）三个开关都闭合时， L 短路，只有滑动变阻器连入电路中， 则：U 总=U 滑=IR 滑=0.75A ×12=9V ，开关 S1、 S2闭合，断开开关 S3 时，灯泡恰好正常发光，UL=U 源U=9V 6V=3V ，灯泡的额定功率： P=ULI=3V ×0.5A=1.5W ；（3）只闭合开关 S1、S2，改变电源电压并移动滑片 P，使电路安全工作， 由电压表量程可知滑动变阻器两端电压最大：U 滑 =15V ，调节滑片灯泡正常发光，此时电路中电流最大，此时变阻器连

17、入阻值 R 滑 =30< 50，在变阻器调节范围之内，所以此时的电源电压： U 源=U 滑+U L=15V+3V=18V ， 电路 10s消耗的最大电能： W=U 源 ILt=18V ×0.5A ×10s=90J6、（ 2015 泰安）如图所示 ，电源电压保持不变，小灯泡L标有“ 3V 1.5W”的字样，滑动变阻器 R1 的阻值变化范围为 070，定值电阻 R2 的阻值为 30。求：（1）小 灯泡 L 正常发光时的阻值为多少？2）当 S1、S2和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，小灯泡 L恰好正常发光，此时电流表的示数为多少？ （3）保证电流表有示数时，滑动

18、变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才 能使电路的总电功率最小？最小电功率为多少？解析】（ 1）小灯泡正常发光时的阻值为：=6；（2）当 S1、S2和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，R2与 L并联，小灯泡 L恰好正常发光，此时并联电路两端电压为U=U 2=U L =3V小灯泡中的电流 IL=0.5A ，L=0.5A ，电阻 R2 中的电流为 I2=0.1A电流表串联在干路上，则其示数为：I=I L+I 2=0.5A+0.1A=0.6A ；（3）保证电流表有示数时，当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关 S2断开， S1S3都闭合时，R1和 R2串联，电路中总电阻最大，电路中总功

19、率最小；最小功率为Pmin=0.09W7、（ 2015 莱芜）随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行各业得到广泛的应用，其 中热敏电阻就是其中之一。 热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。 图甲是用热敏电阻测量 环境温度的电路，电路中电流表的量程为0 0.02A，滑动变阻器 R 的铭牌上标有“ 1500.3A”字样 Rt 为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。 请完成下列小题： （1）将此电路放入温度为 20的环境中，闭合开关 S，调节滑片 P，使滑动变阻器接入电 路的电阻 R=100 ，此时电流表的读数为 0.01A，求电源电压；2）若环境温度为 40时，要保证

20、整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；3）此电路能测量的最高环境温度为多少？8、（2015 巴彦淖尔）图甲是某同学设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝R 通过滑片P接入电路，闭合开关，滑片从最左端向最右端滑动的过程中，电压表与电流表的示数呈图 乙所示的规律变化（小灯泡的电阻不随灯丝温度的变化而改变）求：1）当电流表的示数为 0.4A 时，可变电阻 R 接入电路的阻值；2）可变电阻 R 接入电路的阻值变化范围；3）小灯泡的阻值；4）小灯泡的最大功率解析】由图甲所示电路图可知， 灯泡与滑动变阻器串联， 电压表测滑动变阻器两端电压， 电流表测 电路电流；（1）由图乙所示图象可知，电流为0.4

21、A 时电压表示数为 1.5V由 I= 可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值： R= = =3.75 ；（2）由图乙所示图象可知，滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器两端电压最大为： 3V ，此时电流为 0.2A，由 I= 可知，滑动变阻器最大阻值：=R=15，滑动变阻器接入电路的阻值范围是： 0 15；3）电源电压： U=U 滑+UL=U 滑+IRL，由图乙所示图象可知： U=1.5V+0.4A ×RL， U=3V+0.2A ×RL，即： 1.5V+0.4A ×RL =3V+0.2A ×RL，解得： RL=7.5；（4）由图乙所示图象可知，电路最大电流：I=0.6A ，22灯泡最大功率： P=I2RL=（ 0.6A）2×7.5=2.7W；U3小=U U2大=18V 15V=3V ，电路中的最小电流： I 小= =0.3A ，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：=R2 大=，所以，变阻器 R2 连入电路的阻值范围为 20 509、（ 2015 茂名）如