电学最值问题经典讲析

1、初三物理总复习初三物理总复习电学最值问题讲析电学最值问题讲析目标导引：1、能准确准确的在动态电路中提取提取有效电路有效电路2、运用串、并联电路电流、电压特点，进一步掌握进一步掌握分析电路分析电路的方法3、利用电路中限制条件限制条件,学会学会求最大值和最小值的方法 如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，R1为滑动变阻器，R2=20，灯泡L标有“4V1.6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器滑动变阻器R1消消耗的最大功率耗的最大功率 （2）开关S1闭合，S2和S3断

2、开时，滑动变阻器滑动变阻器R1允允许的取值范围许的取值范围 如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，R1为滑动变阻器，R2=20，灯泡L标有“4V1.6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，目标1 能准确的在动态电路中提取有效电路能准确的在动态电路中提取有效电路目标2运用串、并联电路电流、电压特点，进一步运用串、并联电路电流、电压特点，进一步掌握掌握分析电路分析电路的方法的方法 由电路图知，滑动变阻器R1和定值电阻R2并联，电流表测量干路上的电流所以有：U1=U2 =U=5V

3、 I=I1+I2目标3 利用电路中利用电路中限制条件限制条件,学会求最大值和最小值的方法学会求最大值和最小值的方法由电学功率公式P=UI=U2/R=I2R,可知此处求最大功率应选择P=UI，因为R1两端的电压为定值，电流最大时有最大功率。通过观察，此处的限制条件只有一个-电流表的量程为00.6A。电流表测干路中的电流，且R2的电流为定值当电流表有最大电流时，流经滑动变阻器R1的电流最大 解（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1和R2并联，滑动变阻器R1两端的最大电压为5V，由I=U/R可得流经R2的电流I2=U/R=5V/20=0.25A，电流表测干路中的电流，流经滑动变阻器R1

4、的最大电流 I1=I-I2=0.6A-0.25A=0.35A，则滑动变阻器R1消耗的最大功率P1=U1I1=5V0.35A=1.75W； 如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，R1为滑动变阻器，R2=20，灯泡L标有“4V1.6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）在仪表和灯泡安全工作的情况下，求， （2）开关S1闭合，S2和S3断开时，目标1 能准确的在动态电路中提取有效电路能准确的在动态电路中提取有效电路目标2运用串、并联电路电流、电压特点，进一步运用串、并联电路电流、电压特点，进一步掌握掌握分析电路分析电路的方法的方法 由电路图知，滑动变

5、阻器R1和灯泡L串联，电压表测量R1的电压，所以有： U=U1+U2 R总=R1+R2 I=I1=I2 目标3 利用电路中利用电路中限制条件限制条件,学会求最大值和最小值的方法学会求最大值和最小值的方法此处的限制条件有两个，一个是灯泡允许的最大电流0.4A；另一个是电压表的最大量程为3V。当电路中的电流最大时，说明电路中的总电阻最小，也就是R1最小。当R1两端的电压最大（为3V）时，R1接入电路中的电阻最大（串联分压，电阻越大，分得电压越大）。所以，求滑动变阻器的阻值变化范围，也就是求最大值和最小值 （2）灯泡L的电阻RL=U2 / P =(4V)2 / 1.6W=10，开关S1闭合，S2和S

6、3断开时，R1与L串联，由电压表量程为03V，可知滑动变阻器R1的最大电压为3V，则灯泡两端电压为2V，则电路中的最小电流I1=2V/10=0.2A；则滑动变阻器R1接入电路中的最大阻值RMAX=U/R=3V/0.2A=15，当灯泡L两端电压为4V时，滑动变阻器R1的最小电压为1V，此可求得电路中的最大电流IMAX=U/R=4V/10=0.4A，滑动变阻器R1接入电路中的最小阻值RMIN=U/R=1V/0.4A=2.5即滑动变阻器R1允许的取值范围在2.515之间 如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 0.6A，电压表的量程为0 3V，定值电阻的规格为“10 0.5A”，滑动变阻

7、器的规格为“20 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中， 1、变阻器的阻值变化范围 2、电阻R1的功率变化范围 1、看电流：电流表最大0.6A,R1的最大电流是0.5A,变阻器最大电流1A,为了安全,电流不能超过0.5A：当I0.5A时,IU/（R1R2）即：0.5A6V/（R210）解得：R22如果R22,电流会超过电流表的量程,此时,电压表的示数为：UIR10.5A105V3V所以,电流不能为0.5A,而应该保证电压表示数最大为3V,此时：I3V/100.3AR2的电压也是3V,所以,电阻也是10.即,就阻范围是：1020 2、当电压最大时为3V, 电流最大，R1有最

8、大功率：P1U2/R13V3V/10 0.9W当电流最小时：IU/（R1R2）=6/（1020） 0.2AR1的功率PI2R10.2A0.2A10 0.4W所以,R1功率范围是：0.4W0.9W 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P已知P：P=1：2若将开关S1、S2和S3都闭合，则有（）AR1、R3的阻值分别为2.5、5B电源电压为18VC电流表A2

9、最小示数为0.6AD电路消耗的最小功率为108W 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变只闭合开关S1时,有： 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P已知P：P=1：2则有（） 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，将开关S1、S2和S3都闭合，有： 只闭合开关S1时，R1、R2、R3串联，滑片移至最左端，R2的阻值为零，由题意知： I1=U/(R1+R3)=1.2A 将滑片移至最右端时，变阻器的阻值最大，电路中的电流减小，由题意知： I2=U/(R1+R2+R3)=1.2A0.8A =0.4A ；

10、又因为电压表的示数减小了4V，对R3有： U1-U2= (I1- I2)R3=(1.2A-0.4A)R3=4V ，解得R3=5 所以有：I1 ：I2=3:1 即 (R1+R2+R3): (R1+R3)=3:1 只闭合开关S1、S2时，电路中只有R1,P=U2/R1； 只闭合开关S1、S3时，电路中只有R3,P=U2/R3； 由题意知，P： P=1：2，解得：R1=2R3=10 ； 所以有：R2=6R3=30 电源电压电源电压U=I1 (R1+R3)=1.2A(10+5)=18VD选项 P1=U2 / R1=(18V)2 / 10=32.4W P3=U2 / R3 =(18V)2 / 5=64.8W 对于R2,当R2接入电路中的阻值最大时，有最小功率，为 P3=U2 / R3 =(18V)2 / 30=10.8W PM