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课件网) 第十八章 电功率 专题培优 动态电路极值、范围类问题的计算 类型一 动态电路极值类 1.图甲是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪，其简化原理如图乙所示。在 测试中，测试的同学向前水平推动测试仪的滑块，相当于向右移动图乙中滑动变阻器的 滑片，用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源的电压恒为 ，电压表的测量范 围为，电流表的测量范围为，滑动变阻器标有“ ”的字样，定 值电阻的电阻 。闭合开关 ，求： 甲 乙 （1）当滑动变阻器连入电路的电阻 时，电压表的示数。 解 由题图乙可知，闭合开关 ,滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测滑动变阻器两端 的电压。当滑动变阻器连入电路的电阻 时，电路总电阻 ， 电路中的电流 。 由可得，电压表的示数即滑动变阻器两端的电压 。 答：电压表的示数为 。 （2）在保证电路元件安全的情况下，电路消耗总功率的最小值。 由 可知，电源电压恒定，电路电流越小，电路消耗的总功率越小。当滑动变阻器 接入电阻最大时，电路中的电流最小。 ， 此时电压表的示数 ，因此电压表的示数最大为 。 定值电阻两端的电压 ， 此时电路中的最小电流 ， 电路中的最小电功率 。 答：电路消耗总功率的最小值为 。 2.如图所示，电源电压恒定不变。电流表的测量范围为 ，电压表 的测量范围为，滑动变阻器标有“ ”字样，已知电阻器 的电阻为 。当滑片置于最左端，开关 置于1时，电流表示数 为；当滑片置于中点，开关 先后置于1、2时，电流表示数之比 为 。求： （1）电源电压。 解 当滑片置于最左端，开关置于1时，只有电阻为 的电阻器接入电路，则电源电压 。 答：电源电压为 。 （2）电阻 的大小。 当滑片置于中点，开关先后置于1、2时，电阻为和 的电阻器分别与滑动变阻器 串联，电路中的电流分别为 ， 。 因为电流表示数之比为，即，所以 ， 解得 。 答：电阻的大小为 。 （3）当 置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。 当置于2时，滑动变阻器和电阻为 的电阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电 流表测电路中的电流。当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电 路的电流最小，整个电路的电功率最小。由题意可知，电压表最大示数为 ，根据串 联电路电压规律可知，此时电阻为 的电阻器两端的电压 ， 通过 的电流 ， 整个电路的最小电功率 。 答：当置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率为 。 3.是一个阻值随推力大小变化而变化的电阻，与 的关系如图甲所示。现有如图乙、 丙所示的两个电路，为定值电阻，阻值为 ，电源电压恒为 ，电流表量程为 ，闭合开关，小白同学用力推电阻 。 甲 乙 丙 （1）当小白同学的推力为0时，求电阻 的阻值。 解 由图甲可知，当时，电阻 。 答：当小白同学的推力为0时，电阻的阻值为 。 （2）用的力推电阻，求图乙中 的电功率。 图乙中，闭合开关，和串联，已知，由图甲可知此时电阻 ， 串联电路的电流 ； 的电功率 。 答：用的力推电阻，图乙中的电功率为 。 （3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，求小白同学推力 的最大值。 图丙中，闭合开关，和并联，通过 的电流 ， 由于电流表的量程为，所以干路电流最大为 ；根据并联电路电流的 特点，可知通过 的最大电流 ， 则电阻 的最小阻值 。 由图甲可知推力的最大值 。 答：图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力的最大值为 。 类型二 动态电路范围类 4.（滨州中考）为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探 究。已知小灯泡标有“ ”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况 下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并 ... ...
