专题6 电学计算中的取值范围问题解题策略-【华东师大版】2023-2024学年八年级科学下册聚焦课本培优专题训练讲义

专题6 电学计算中的取值范围问题解题策略 考点分析 电学计算专题中的求范围问题，是考试中的高频考点，一般出现在选择题最后一题，属于考试中10%的难点内容。求解一个具体物理量的范围，需要考察其最大值和最小值对应的限制条件，对于数据综合分析能力有一定要求。 对于求范围的考题，常见的会涉及【求滑动变阻器范围】【电流取值范围】【定值电阻两端电压范围】【滑动变阻器两端电压范围】等等。为了拿下这一类型的考题，我们本次研究的目的是：找解题关键/突破口，利用求最大值和最小值的方法快速解题。 知识精讲 当滑动变阻器移动时，会引起电路中的电流以及用电器两端的电压变化，如果电路中的电流或电压超过允许的最大值，则会损坏电路元件，所以为了保护电路元件的安全，滑动变阻器有最大值和最小值的限制。 1、 串联电路中滑动变阻器的取值范围 （1） 电压表与定值电阻并联 当滑动变阻器取最小值时，电路中的电流达到最大值，所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定；滑动变阻器的最大值没有限制，取量程的最大值。 （2） 电压表与滑动变阻器并联 当滑动变阻器取最小值时，电路中的电流达到最大值，所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定。当滑动变阻器连入电路的阻值变大时，电压表的示数也会变大，所以滑动变阻器的最大值由电压表的最大量程决定。 2、 并联电路中滑动变阻器的取值范围 并联电路中，由于各支路两端的电压等于电源电压，所以电压表的安全问题一般不会考虑。滑动变阻器的阻值范围主要由支路或者干路的电流表的量程决定。 滑片的移动方向 所在支路电阻大（小） 所在支路电流小（大） 干路电流小（大） 另一条支路电压、电阻和电流都不变，不受影响 基本的解题思路： 第一步，读题目搞清楚电路的连接方式；如果是动态电路，须根据情况画出等效电路图，针对不同的状态分析电路的连接方式。 第二步，搞清楚电表（电流表、电压表）的测量对象及测量范围，也就是量程是多少？动态电路亦是如此！ 第三步，结合欧姆定律及串并联电路的电流、电压、电阻规律和比值关系结合具体条件分析电路。遇到动态电路求最值或取值范围时，一定要同时考虑电流表、电压表在不被烧坏（不超出测量范围）的情况下滑动变阻器、电阻、灯泡等的某一物理量的取值范围。 切记：电压表有最大值，电流就有最小值，电压表所测电阻就有电阻的最大值；反之，电压表有最小值，电流就有最大值，电压表所测电阻就有电阻的最小值。 基本的解题策略： 在具体考题中，先求出滑动变阻器范围，然后就可以快速求出其他物理量范围： 1、求电路电流范围 用电源电压除以电路总电阻即可（通过滑动变阻器求出电路总电阻范围，用电源电压除以电路总电阻的最小值即为电流最大值，用电源电压除以电路总电阻的最大值即为电流最小值）； 2、求定值电阻/小灯泡两端电压范围 用定值电阻/小灯泡电阻乘以电路电流即可（电流有最小最大值，乘以对应电阻，即可得到电压最小最大值） 3、求滑动变阻器两端电压范围 两种方法： 法一：用电源电压减去定值电阻/小灯泡的电压范围，即可得到滑动变阻器电压范围； 法二：用电路最大电流乘以滑动变阻器最小电阻，即为滑动变阻器最小电压；用电路最小电流乘以滑动变阻器最大电阻，即为滑动变阻器最大电压（自己可以认真思考一下）。 题型分类 欧姆定律部分涉及的范围题，简单归类为如下三个类型： 类型1.串联电路中两表示数反对应的。 这类题的特点是：电压表测的是滑动变阻器的电压，当电流表示数取到最大值时，滑动变阻器接入阻值最小，电压表示数最小，当电压表示数最大时，滑动变阻器接入阻值最大，电压表示数最小。(电流表示数变大，电压表示变小） 解法：当电压表示数最大时，滑动变阻器阻值达到最大；可见电压表量程限定了滑动变阻器接入阻值的最大值；反之，当电流表示数最大时，滑动变阻器阻值达到最小，(即滑动变阻器阻值再小，电流表就烧坏了)，可见是电流表的量程限定了滑动变阻器接入阻值的最小值。所以解题时只需分别取两表示数的最大值，解出当时滑动变阻器接入的阻值，再把解出的最大值和滑动变阻器的最大阻值进行比较，如果解出的最大值超过了滑动变阻器的最大阻值，那最大值就取滑动变阻器的最大值。否则，就取解出的两个阻值为极值。 【典例1】在如图所示电路中，电源电压为9伏不变，电压表量程伏、电流表量程安，定值电阻欧，滑动变阻器标有“”字样。闭合电键。求： ①电流表的读数为0.4安时，电阻两端的电压。 ②滑动变阻器允许接入电路的最大阻值。 ③为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到最大值，现选取合适的定值电阻替换定值电阻，求出符合要求的的取值范围。 类型2.串联电路中两表示数正对应的。 这类题的特点是：电压表测的是定值电阻两端的电压，电压表和电流表示数要变大都变大，要变小都变小，所以两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值