2022年中考物理二轮复习课件：极值、范围类相关计算

这是一份2022年中考物理二轮复习课件：极值、范围类相关计算，共16页。PPT课件主要包含了小灯泡正常发光等内容，欢迎下载使用。
1. 识别电路，判断电路类型和电表测量对象．2. 分析限定条件：(1)滑动变阻器类题目其核心在于求滑动变阻器的取值范围：①串联电路先整体，后部分，根据限定条件确定电流取值范围，进而确定电阻取值范围；②并联电路先支路，后干路，根据限定条件确定电压取值范围，进而确定电阻取值范围；
(2)多开关类题目其核心在分类讨论，选找出符合题目要求的开关通断方式:串联电路中，电阻越大，电路电流越小；并联电路中，总电阻越大，干路电流越小．3. 根据串、并联电路特点，结合欧姆定律及电功率求解．
类型1　滑动变阻器类极值、范围问题例1　如图所示，电源电压为12 V，小灯泡上标有“6 V 3.6 W”字样(忽略灯丝电阻变化)，滑动变阻器上标有“20 Ω　1 A”字样．闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，在电路各元件安全的情况下，求：
(1)电路中通过的最大电流和最小电流．
①电流最大值的限定条件：a.灯泡的额定电流(灯泡的规格)；b.滑动变阻器允许通过的最大电流(滑动变阻器的规格)⇒取其较______(选填“大”或“小”)值；②电流最小值的限定条件：滑动变阻器接入电路的阻值为最______(选填“大”或“小”)值时，电路有最小电流．
(2)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围．
由(1)可知当________________时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最_____；由滑动变阻器的规格可知其最_____值．
解：电路中总电阻最小R总min＝ ＝ ＝20 Ω滑动变阻器接入电路最小阻值R滑min＝R总min－RL＝20 Ω－10 Ω＝10 Ω滑动变阻器接入电路最大阻值为20 Ω所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10～20 Ω
(3)滑动变阻器两端的电压范围．
由串联电路电压规律可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值最________时，其两端电压最大，当滑动变阻器接入电路中的阻值最________时，其两端电压最小．
解：由串联电路分压规律可知，当滑动变阻器接入电路阻值最大，即20 Ω时，滑动变阻器两端电压最大Umax＝ ×12 V＝8 V当滑动变阻器接入电路阻值最小时，滑动变阻器两端电压最小Umin＝ ×12 V＝6 V滑动变阻器两端的电压范围为6～8 V
(4)电路消耗的最小功率．
由于电源电压不变，由P＝UI可知，当电路中的电流最______时，电路消耗总功率最小．
解：电路消耗的最小总功率Pmin＝UImin＝12 V×0.4 A＝4.8 W
(5)滑动变阻器消耗的最大功率．
根据P＝UI＝I2R可知，电路电流、滑动变阻器电阻都是变化的，用I＝ 代入，并结合二元一次方程求解：滑动变阻器消耗的功率P滑＝ ×R滑,利用数学知识进行变形可得P滑＝________________，可得当滑动变阻器接入电路的阻值等于_____Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时最大功率为______W.
变式　(增加电表)如图所示，电源电压为6 V，小灯泡上标有“2.5 V 1.25 W”字样，滑动变阻器上标有“10 Ω　1.5 A”字样，电流表接0～0.6 A量程，电压表接0～3 V量程．闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，在电路各元件安全的情况下，求：(小灯泡阻值不随温度变化)
(1)电路中电流表的示数范围；(2)滑动变阻器接入电路的最小阻值；(3)电路中电压表示数的取值范围；(4)电路消耗总功率的取值范围．
在题目中有电表量程、用电器规格等多个限定条件时，为解题方便，可将各元件的规格、量程标注在图中(针对小灯泡可先算出其额定电压和额定电流)，如下图：
通过图中标注与计算，由串联电路电流相等，可知此电路最大允许通过的电流为_____A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最_____，由串联电路电压规律可知此时电压表示数最_____；当滑动变阻器全部接入电路时，此时电流表的示数最_____，电压表示数最_____.
类型2　多开关类极值问题例2　如图所示，电源电压不变，R2＝10 Ω，小灯泡L标有“6 V　3 W”的字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响．当S1闭合、S2与a点连接时，小灯泡L恰好正常发光，且电流表的示数为0.8 A．求：
(1)电源电压；(2)R1的阻值；(3)改变开关通断状态，电路消耗的最小电功率和最大电功率．
电路消耗的电功率：根据I＝________可知，当电路中的总电阻最_____时电流最小，根据P＝________可知，此时电功率最________；当电路中的总电阻最________时电流最大，电功率最________．由此判断开关通断状态，求出该电路工作时的最小电流和最大电流，即可求出电路消耗的最小电功率和最大电功率．
(2018咸宁)如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变.小灯泡L标有“6 V　1.8 W”字样，R0为10 Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“　Ω　1 A ”字样(电阻值已模糊不清)，电压表使用的量程为0～3 V，电流表使用的量程为0～0.6 A．当所有开关都闭合时，小灯泡恰好正常发光，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的情况下，滑动变阻器最小与最大功率之比为1∶4.请求：
(1)小灯泡L的电阻为_____ Ω；电源电压为_____V.(2)滑动变阻器R的最大阻值．(3)只闭合S3时，在不损坏各电路元件的情况下，1 min内电路消耗的最大电能．
解：(2)当所有开关都闭合时，R0被短路，L与R并联当滑动变阻器R调到最大阻值时，功率最小当电流表示数为0.6 A时，功率最大P大＝UI＝6 V×0.6 A＝3.6 WP小∶P大＝1∶4 可求得 P小＝0.9 W滑动变阻器的最大阻值R＝ ＝ ＝40 Ω