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电学主题整合8 极值、范围类计算
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0.6
15~30
2~3
1.2
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0.2 A
0.3 A
0.6
1
IL
0.2
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6 V-3 V
3 V
15
30
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0.5
12
3.375
24~40
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10
不变
26∶3
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1.2
4.8
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⇨
解答动态电路“取值范围”与“极值”类题目应明确的几个问题:
(1)明确电路连接方式,确定电表测量对象,对动态电路进行正确的分析.
(2)明确电路安全的因素
①电流表、电压表的量程.
②滑动变阻器的规格.如:“50 Ω 2 A”.
③用电器的规格,即用电器的额定电压和额定功率.如:“220 V 200 W”.
类型1:滑片移动类
思路:首先判断滑动变阻器的移动会导致的电表的变化以及由其引起的安全隐患,从而推出滑动变阻器对应的最值.
R滑min→Imaxeq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(①电流表的量程,②小灯泡的额定电流,③滑动变阻器允许通过的最大电流,④用电器允许消耗的最大电功率,⑤电压表的量程(测定值电阻时)))
eq \a\vs4\al(取较小值,作为最大,电流)
R滑max→Imineq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(①滑动变阻器的最大值,②电压表的量程(测滑动变阻, 器两端电压时)))
eq \a\vs4\al(取滑动变阻器,的较小值作为,允许接入电路,的最大电阻)
如图所示电路,电源电压恒为6 V,小灯泡L上标有“4.5 V 0.3 A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响).电流表量程选择“0~0.6 A”,电压表量程选择“0~3 V”,滑动变阻器R规格为“30 Ω 1 A”.闭合开关S,为保证电路安全.在移动滑片P的过程中:
(1)小灯泡的最大电功率是0.6W.
(2)滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15~30 Ω.
(3)电压表的示数变化范围是2~3 V.
(4)该电路的最大总功率是1.2 W.
[思路点拨]
步骤1:确定最大电流
灯泡两端的最大电压为3 V,此时电路的电流:IL′=0.2 A,通过灯泡的最大电流:IL=0.3 A,电流表允许通过的最大电流I=0. 6A,滑动变阻器最大电流I滑=1 A,
电路最大电流:I大=IL =0. 2A.
步骤2:确定滑动变阻器阻值范围
滑动变阻器两端的最小电