内容正文:
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第一部分 考点过关
模块七 电学规律及其应用
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专题10 范围、极值问题
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刷难关
1.[2023衡阳模拟,较难] (多选)如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装
置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片 上下
移动,电源电压保持 不变,电流表量程为 ,电压表量程为 ,
定值电阻 阻值为 ,滑动变阻器 的规格为“ ”。闭合开关 ,随着
水流速度的改变,下列说法正确的是( )
BC
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度减小时,电压表与电流表的示数之比变大
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值的取值范围为
D.电路总电功率的变化范围为
专题10
范围、极值问题
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【解析】 流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小。水流速度增大时,
探头上表面流速更大,探头受到水向上的压力差增大, 滑片上移,接入电路的阻
值减小,因电路中 与 串联,电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联分压规
律可知,电压表示数减小,故A错误;水流速度减小时,上下表面的压强差减小,
滑片下移,接入电路的阻值增大,电压表与电流表的示数之比就是 的阻值,故
B正确;串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为 ,所以电路中的
最大电流为 ,由 可得,电路中的总电阻 ,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
,根据电压表量程可知滑动变阻器接入电路
专题10
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中的电阻两端的电压最大为 ,即 ,根据串联电路的电压特点, 两
端的电压: ,此时电路中的电流最小:
,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
,则滑动变阻器允许接入电路的阻值的取值范围为
,故C正确;电路总电功率的最大值:
,电路总电功率的最小值:
,电路总电功率的变化范围为 ,
故D错误。故选 。
专题10
范围、极值问题
2.[中]如图所示,已知灯泡标有“ ”的字样,灯泡电阻恒
定不变,滑动变阻器标有“ ”的字样,电源电压为 。闭合
开关 ,在保证电路安全的情况下移动滑片,滑动变阻器的最小功率
为____ 。
0.5
【解析】 由 可得,灯泡的电阻 ;因灯泡额定功率
,根据 可得,小灯泡的额定电流为 ,滑动
变阻器的额定电流为 ,则电路中的最大电流为 ,电路中最小总电
阻不能小于 ,故滑动变阻器接入电路的阻值不能小于
专题10
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;在滑片滑动过程中滑动变阻器的功率为
,由此式可知,滑动变阻器的
功率在 时最大,当 时,滑动变阻器的功率随接入电路的阻值增大而
减小,当 时,滑动变阻器的时功率随接入电路的阻值减小而减小;当滑动变
阻器接入电路的阻值为 时,滑动变阻器的功率
,当滑动变阻器
接入电路的阻值为 时,滑动变阻器的功率
,比较二者可知滑
动变阻器的最小功率为 。
专题10
范围、极值问题
3.[2022长沙中考,难] 在如图甲所示的电路中,电源电压 保持不变, 和 接线
柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“ ”字样,且
不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻 的 图象,电流表量程为
。滑动变阻器铭牌上标有最大电流 ,最大阻值模糊不清, 、 为电阻
丝的端点。将 与A相连, 与D相连,断开开关 ,滑动变阻器的滑片 从 端滑
到 中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了 。
甲
乙
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(1)小灯泡的电阻为____ ;
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【解析】 小灯泡的电阻 ;
专题10
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(2)滑片 在 端时,通过小灯泡的电流为____A;
0.4
【解析】 将 与A相连, 与D相连,断开开关 ,滑动变阻器和小灯泡串联, 断
路,当滑片 滑到 中点时,小灯泡恰好正常发光, ,电源
电压 ,当滑片 滑到 端时,滑动变阻器接入电路的总阻值
变大,电路总阻值变大,电流变小,移动滑片过程中电流表的示数变化了 ,
此时电路中的电流 ,电源电压 ,联立
①②解得 , ;
专题10
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(3)在保证电路安全的情况下,通过将 、 分别连接到不同的接线柱、控制开关
的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值 和最小值 ,则 与
的差值为_____ 。
17.2
【解析】 由图乙可知 ,当 、 分别接A、B时,断开开关滑动
变