专项突破9 涉及极值、取值范围的电学计算-【一战成名新中考】2024河南中考物理·分层作业本优质课件PPT

专项突破9 涉及极值、取值范围的电学计算 河南物理 物理 1 【方法指导】计算串联电路物理量的最值和取值范围时，要从电表量程、用电器的额定参数、电路安全等方面考虑，具体原则如下表： 电路图 物理量 极值 电路电流 最大电流 用电器额定电流值、滑动 变阻器允许通过的最大电 流值和电流表的最大测量 值三者中取最小值 2 电路图 物理量 极值 已知电源电压为 ，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为 ，电压表的最大测量值为 电路电流 最小电流 ①当 时， ; ②当 时， 滑动变阻器两端 电压 最大电压 ①当 时， ; ②当 时， 最小电压 续表 3 电路图 物理量 极值 电路消耗的 总功率 最大总功率 最小总功率 续表 4 电路图 物理量 极值 滑动变阻器接入电路的阻值 最大电阻 ①当 时, ； ②当 时， 最小电阻 续表 5 【巩固练习】 1.如图所示，电源电压恒为 ，电流表量程为“ ”，电压表量程 为“ ”，灯泡 标有“ ”字样（设灯丝电阻不变），滑动 变阻器 的规格为“ ”.闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动 滑片 的过程中，下列正确的是( ) 第1题图 A. 电流表的示数最大为 B. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为 C. 灯泡消耗的最小电功率为 D. 电路消耗的最大功率为 √ 6 第1题图 【解析】 由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表 测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流.根据 可得，灯泡的额定电流： 额 ， 因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（即电流表的最大示数） 为 额 ，故A错误； 7 由 可得，灯泡的电阻： ， 电流最大时，电路的总电阻： ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变 阻器接入电路中的最小阻值： ， 故B正确；该电路消耗的最大功率： ，故D错误；当滑动变阻器接 入电路的电阻最大时，电路中电流最小，灯泡消耗的功率最小，则电路中 的最小电流： ，灯泡的最小功率： ，故C错误，故选B. 2.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 ( ) 第2题图 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 变小 C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为 D. 电路消耗的总电功率的变化范围为 √ 9 第2题图 【解析】 由电路图可知， 和 串联，电压表测 接入电路部分两端的电压，电流表测电路电 流．当水流速度增大时，机翼状探头上表面的水流速 度大于下表面的水流速度，根据流体压强与流速的关 系可知：探头上方受到水的压强小于下方受到水的压 强，产生一个向上的压强差，滑片 会上移， 接入电路的阻值会减小， 电源电压不变，根据串联电路的分压原理： 分得的电压减小，即电压 表示数变小，故A错误；电压表与电流表的示数之比等于 接入电路的电 阻值；同理，当水流速度减小时，滑片 会下移， 接入电路的电阻会 10 变大，电压表与电流表的示数之比变大，故B错误； 当 接入电路的电阻为零时，电路中的电流： ，因串联电路中各处 的电流相等，且电流表的量程为 ，滑动 变阻器 的规格为“ ”，从电路安 全考虑，电路中的最大电流： ，此时滑动变阻器接入电路 的电阻最小，电阻 消耗的电功率最大，此时电路的总电阻： ，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以 接入电路的最小阻值： ，电路消 耗的最大总功率：； 第2题图 当电压表的示数最大为 时，滑动变阻器接 入电路的电阻最大，电路中的电流最小， 消耗的功 率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所 以，此时 的电压： ， 则电路中最小的电流： ，则 接 入电路中的最大阻值： ，所以，滑动变阻器 允许接入电路的取值范围为 ，故C错误；电路消耗的最小功率： ，所以，电路消耗的总电功率 的变化范围为 ，故D正确，故选D. $$