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专题17-6极值范围类计算
知识·解读
一、引起电路变化的因素:
(1)滑动变阻器接入电阻可变、敏感电阻受环境因素的影响可变;
(2)开关的开、闭情况不同;
二、影响电路安全的因素:
(1)电流表、电压表量程;
(2)用电器规格(灯泡的“U、P”或滑动变阻器的规格“aΩbA”);
额额
三、解题步骤:
第一步:列出极值
要保证电路的安全,首先要将题目中给了规格的各元件的额定电压、额定电流或允许通过
的最大电流罗列出来,这样可以避免遗漏某个元件.
第二步:确定电路状态
根据题干限制条件(滑片位置或开关状态),确定此时的电路连接情况.
第三步:求物理量极值、范围
根据电路连接状态,在电路安全的条件下,各物理量极值或范围均是在物理量I、R的基
础上求得的,因此确定I、R的极值尤为重要.
(1)串联电路中电路安全时:
a.电流表量程;b.R变安全电流;c.Imin.
三者中最小值为电路可通过电流最大值,此时滑动变阻器接入电阻最小.
a.R变铭牌上的最大值;b.R变两端电压允许的最大值对应的接入电阻
二者最小值为R,此时电路电流为I.
变minmax
(2)并联电路中电路安全:分析各支路所允许的最大电流,支路电流之和为干路的最大
值,同时要考虑干路电流表的量程.
典例·解读
例、如图所示,小灯泡L标有“6V3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响).当
1
S闭合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光;当S闭合,S断开,1
滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.2A.下列说法正确的是()
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A.电源电压为9V
B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C.调节电路元件,可使电压表达到的最大值为4.5V
D.电路的最小功率与最大功率之比为3∶16
【答案】D.
U(6V)L22
【解析】小灯泡L的电阻为R==L=12Ω,S闭合,当P在最左端时,小灯泡L正常工作,
PL3W
故电源电压为U=U=6V,A错误;当S闭合、S断开,P在中点时,滑动变阻器一半电阻接L1
RU6V
入电路,且与小灯泡L串联工作,I=0.2A,则=-R=L-12Ω=18Ω,故滑动变
2I0.2A
阻器的最大阻值为R=36Ω,B错误;当P在最右端,S、S都闭合时,电压表测量电源电压,1
U2
示数可达到6V,C错误;根据P=可知,当R与L串联时,电路中的总电阻最大,电功率
R
Pmin
最小,当R与L并联时,电路中的总电阻最小,电功率最大,则最小、最大电功率之比为=
P
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