专题18 电学量最值及范围问题

2023年下学期人教版9年级物理全册期末总复习必考专题学案 专题18 电学量最值及范围问题 学习解决专题问题思维方法 一、最值及其范围的物理问题常见类型 1.滑动变阻器接入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W大=UI大t 求解； 当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W小=UI小t 求解； 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。 二、解决动态电路电学量的最值与取值范围需要明确的问题 （1）电路的连接方式，是并联还是串联。 （2）电压表和电流表的测量对象是谁。 （3）明确引起电路动态变化的因素： ①滑动变阻器引起的； ②开关的断开和闭合引起的； ③敏感电阻（压敏电阻、热敏电阻、酒驾测量仪、雾气演示器等）阻值变化引起的。 （4）明确电路的安全因素： ①电流表、电压表的量程； ②滑动变阻器的规格，如“20Ω 1A”、“50Ω 2A”等； ③用电器的规格，即额定电压和额定功率等，如“220V 200W”等。 学会专题问题典型例题解析 【例题1】（2023内蒙古通辽）如图所示，电源电压不变，定值电阻，小灯泡标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小了12，电流表示数变化了0. 1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 滑动电阻器的最大阻值为48 B. 电源电压为12V C. 所有开关闭合后，滑动变阻器的最大功率为33. 6W D. 电路消耗的最小功率为9. 6W 【例题2】如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表选择“0～3V”量程，电流表选择“0～0.6A”量程，电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，闭合开关S，移动滑片P的过程中，电路中的最大电流为________。 学通专题必考问题精炼基本功 1. （2023江苏泰州）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0~0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（　　） A. 滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω B. 定值电阻的阻值为20Ω C. 电流表示数变化的范围为0.225～0.3A D. 小灯泡的最小功率为0.675W 2. （2023山东潍坊）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） A. 电路允许通过的最大电流是0.5A B. 电压表示数的变化范围是3~6V C. 小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 3．（2023·湖北鄂州）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）    A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像 B．电源电压为11V C．灯的额定电流为0.2A D．滑动变阻器的最大阻值是15 Ω 4. 如图所示，电源电压保持不变，R1=10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为（　　） A. 4V 10Ω B. 4V 20Ω C. 6V 10Ω D. 6V 20Ω 5．（2023四川达州）如图所示，灯泡规格为“5V  2.5W”（灯丝电阻不随