海南省2020年中考物理一轮复习 考点通关 第十二讲 电学微专题8 极值范围类计算课件.ppt

栏目导航 第十二讲电学微专题 微专题8极值范围类计算 玩转海南10年中考真题 基础小练 1 如图所示 图甲为一个超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图 已知电源电压为12v 定值电阻r0的阻值为30 电流表的量程为0 200ma 电压表的量程为0 9v 湿敏电阻r的阻值随湿度rh变化的关系图像如图乙所示 其阻值最大为120 图中未画出 则在电路安全工作的前提下 请回答下列问题 第1题图甲 1 当湿敏电阻r两端的最大电压为 v 此时电路中的电流最小且为 a 电路消耗的最小功率为 w 2 由图乙可知 湿敏电阻r的阻值随湿度rh的增大而 选填 增大 或 减小 该装置能检测湿度的最大值为 第1题图乙 9 0 1 1 2 增大 80 2 如图所示电路 电源电压恒为6v 定值电阻r1 10 电流表的量程为0 0 6a 电压表量程为0 3v 滑动变阻器r2的规格为 50 0 5a 在保证电路安全的前提下 求 1 电路允许通过的最大电流为 a 滑动变阻器接入电路的最小阻值为 此时电路消耗的电功率最 为 w 2 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 此时通过电路的电流最小为 a 此时电路消耗的电功率最 为 w 第2题图 0 5 2 大 3 10 0 3 小 1 8 3 2018年22题12分 如图甲所示 是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图 工作电路由电压u0 220v的电源和阻值为r0 88 的电热丝组成 控制电路是由电压u1 7 5v的电源 开关 电磁继电器 线圈电阻不计 电阻箱r1 可取值范围为0 120 和热敏电阻rt组成的 热敏电阻rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示 当控制电路的电流达到50ma时 衔铁才吸合 从而切断右边工作电路 停止加热 第3题图 1 由乙图可知热敏电阻rt的阻值随温度的升高而 选填 增大 不变 或 减小 2 求工作电路中电热丝r0工作时的电流和工作5min产生的热量 3 如果恒温箱的温度设定为60 则电阻箱r1应取多大阻值 4 该恒温箱可设定的最高温度是多少 减小 q w uit 220v 2 5a 5 60s 1 65 105j 4 2016年22题12分 如图甲所示的电路中 电阻r1的阻值为20 r2为滑动变阻器 其规格能够满足电路要求 电流表 的表盘如图乙所示 电源电压为12v 且保持不变 闭合开关s 在保持电路元件正常使用的情况下 求 第4题图 1 电流表的示数 2 电路中的最大电功率p最大为多少 此时通过r2的电流i2是多少 3 若r2为一个规格为 30 2a 的滑动变阻器 电流表的示数变化的最大值 i是多少 4 联系家庭电路 并结合以上计算结果 类比说一说对合理使用家用电器的启示 解 1 电流表的示数a1 2 根据并联电路的电流规律可知 干路的电流等于各支路电流之和 因此电流表a的示数应大于a1的示数 因此a量程为大量程 为了电路元件的正常工作 干路的电流不能大于3a 也就是干路的最大电流为3a 电路的最大功率为 p最大 ui 12v 3a 36w此时通过r2的电流为 i2 i i1 3a 0 6a 2 4a 4 答 在并联电路中 支路电流的变化将直接影响干路的电流 进而影响电路的总功率 类比家庭电路 在购买和使用较大功率的家用电器时 要考虑家庭电路的承载能力 避免因为家用电器功率过大 超出电路的功率允许范围 进而影响整个电路的正常使用和安全 5 2013年22题12分 如图甲所示是某电子秤原理图 托盘与弹簧相连 滑片p固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动 r是一根长x0 10cm的均匀电阻丝 空盘时 滑片p位于r的最上端 称量最大值时 滑片p位于r的最下端 r最大阻值rm 40 电源电压恒为3v 请完成以下问题解答 1 图甲中的 质量表 用 表改装 r0在电路中的作用是 第5题图甲 电流 限流 保护电路 防止电路短路等 2 空盘时 闭合开关s 电路电流为0 3a 求r0的阻值 3 称量最大质量时 求电路消耗的总功率 4 已知该弹簧压缩的长度 l与所受压力f的关系如图乙所示 开关s闭合后 在托盘中放入重为g的物体时 g 50n 求r接入电路的阻值 结果用含g x0 rm的代数式表示 第5题图乙 4 图像表明 当放入重量为g的物体时 弹簧被压缩的长度 l2 gk 因为电阻丝是均匀的 连入电路中r的阻值与接入的电阻丝长度成正比 所以 6 2012年21题12分 如图甲是某班科技小组设计的风力测定装置示意图 图乙是其电路图 电阻r 随风力变化关系如图丙所示 已知电源电压恒为9v 定值电阻r0 2 电压表量程为0 3v 使用该装置测定风力 则 第6题图 1 电阻r 的阻值随风力的增大怎样变化 2 求无风时电压表的示数 3 如果保持电压表量程不变 且只能在电路中增加一个电阻r 使该装置能测量的最大风力增加到900n 计算电阻r的阻值 并说明其连接方式 4 计算改装后该装置电路总功率的变化范围 计算结果保留一位小数 重难点突破 极值范围类计算 10年4考 思路点拨 1 引起电路变化的因素 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 开关的开 闭情况不同 2 影响电路安全的因素 电流表 电压表量程 用电器规格 灯泡的 u额 p额 或滑动变阻器的规格 a ba 3 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 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变min 此时电路电流为imax 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 例1如图甲所示电路中 r0为定值电阻 r1为滑动变阻器 图乙是该滑动变阻器的p i图像 例1题图 1 图像中 0 2a2 0w 对应的是滑片在最 选填 左 或 右 端的状态 此时电压表示数为 v 电源电压u 用r0表示 2 根据图像中 0 4a3 2w 列出关于电源电压表达式u 用r0表示 3 结合 可知电源电压u r0 r1的最大阻值为 4 滑动变阻器消耗的最大功率为 w 电路消耗的最大功率为 w 左 10 10v 0 2a r0 8v 0 4a r0 12 10 50 3 6 14 4 例2如图所示 电源电压8v保持不变 电流表的量程为0 0 6a 电压表的量程为0 3v 灯泡l标有 6v3w 字样 滑动变阻器r2标有 20 1a 字样 只闭合开关s和s2 调节滑动变阻器滑片p 使电压表示数为3v时 电流表的示数为0 5a 不考虑灯丝电阻的变化 求 1 电阻r1的阻值 2 只闭合开关s和s1 在保证电路安全的条件下 滑动变阻器的功率变化范围 3 只闭合开关s和s2 在保证电路安全的条件下 定值电阻r1消耗的最大电功率 例2题图 当电压表为最大示数3v时 即滑动变阻器两端电压为3v 灯泡两端电压为ul1 u u滑2 8v 3v 5v 通过灯泡的电流为 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 7 2 此时滑动变阻器的功率为 在保证电路安全的条件下 滑动变阻器接入电路的阻值范围为4 7 2 滑动变阻器与灯泡串联时 滑动变阻器的功率 分析推导式可得 当滑动变阻器接入电路的电阻