2024四川中考物理二轮重点专题研究 微专题 极值、范围类动态电路相关计算（课件）

极值、范围类动态电路相关计算微专题四川近年真题及拓展2微技能突破1微技能突破方法指导(1)初中阶段的动态电路类极值范围的计算，电路图一般有两种，复杂电路在具体设问计算时也可以简化为这两种电路，电路图如下，其中小灯泡可以换为定值电阻，在特定的题目中会添加相应的电表进行求解：串联：并联：(2)影响电路安全的因素：①电流表、电压表量程；②用电器规格(小灯泡的规格“U额

P额”或滑动变阻器的规格“aΩ

bA”)；解题时需要综合考虑进行求解．微技能1串联电路例1

如图所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“2.5V

1.25W”的字样(忽略灯丝电阻变化)，滑动变阻器规格为“20Ω

1A”，电流表接入量程为“0～0.6A”，电压表接入量程为“0～3V”，在不损坏电路元件的情况下，求：一题多设问【思维引导】本题中影响电路中电流表示数取值范围的限定条件：①电流表示数最大值的限定条件：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)；c.电流表允许测量的最大电流(电流表的量程)；②电流表示数最小值的限定条件：滑动变阻器接入电路的电阻为最大值时，电流表有最小示数．(1)电路中电流表示数的取值范围；解：灯泡的额定电流I额＝

＝0.5A＜电流表允许测量的最大电流0.6A，即电路中允许通过的最大电流为0.5A灯泡的电阻RL＝

＝5Ω当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中最小电流I小＝

＝0.18A电路中电流表示数的取值范围为0.18A～0.5A(2)电路中电压表示数的取值范围；【思维引导】本题中影响电路中电压表示数取值范围的限定条件：①电压表示数最大值的限定条件：a.灯泡的额定电压(灯泡的规格)；b.电压表允许测量的最大电压(电压表的量程)；②电压表示数最小值的限定条件：滑动变阻器接入电路的电阻为最大值时，电压表有最小示数．解：灯泡的额定电压2.5V小于电压表允许测量的最大电压3V，所以电压表示数的最大值为2.5V，由于灯泡与滑动变阻器串联，根据串联分压规律可知，滑动变阻器的最大阻值接入电路时，灯泡两端电压最小，此时电路的电流为I小＝0.18A则此时电压表示数为U小＝I小RL＝0.18A×5Ω＝0.9V电路中电压表示数的取值范围为0.9V～2.5V(3)滑动变阻器接入电路的阻值范围；解：电路中电流表示数最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最小，R滑小＝

＝4Ω滑动变阻器接入电路的阻值范围为4Ω～20Ω(4)电路消耗的总电功率的范围．解：电路消耗的最小总电功率P小＝UI小＝4.5V×0.18A＝0.81W电路消耗的最大总电功率P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W电路消耗的总电功率的范围为0.81W～2.25W变式

改变电表位置如图所示，电源电压恒为

4.5V，灯泡L标有“2.5V

1.25W”的字样(忽略灯丝电阻变化)，滑动变阻器规格为“20Ω

1A”，电流表接入量程为“0～0.6A”，电压表接入量程为“0～3V”，则在不损坏电路元件的情况下，求：【思维引导】本题中影响电路中电压表示数取值范围的限定条件：①电压表示数最大值的限定条件：a.滑动变阻器的最大阻值接入电路时，其两端的电压；b.电压表允许测量的最大电压(电压表的量程)；②电压表示数最小值的限定条件：灯泡正常工作时，电压表有最小示数，为电源电压与灯泡额定电压之差．(1)电路中电压表示数的取值范围；解：灯泡的电阻RL＝

＝5Ω当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的最小电流I小＝

＝0.18A此时滑动变阻器两端的电压U滑＝I小R滑大＝0.18A×20Ω＝3.6V＞电压表允许测量的最大电压3V所以电压表的最大示数为3V灯泡正常工作时，电压表有最小示数，为U小＝U－U额＝4.5V－2.5V＝2V电路中电压表示数的取值范围为2V～3V(2)电路中电流表示数的取值范围；解：小灯泡的额定电流I额＝

＝0.5A＜电流表允许测量的最大电流0.6A，即电路中允许通过的最大电流为0.5A当滑动变阻器两端电压达到最大值3V时，电路中的电流最小I小＝

＝0.3A电路中电流表示数的取值范围为0.3A～0.5A(3)滑动变阻器接入电路的阻值范围；【思维引导】本题中影响滑动变阻器接入电路电阻取值范围的条件：①滑动变阻器接入电路电阻最大值的限定条件：a.电压表允许测量的最大电压(电压表的量程)；b.滑动变阻器的最大阻值(滑动变阻器的规格)；②滑动变阻器接入电路电阻最小值的限定条件：根据电路电流的最大值，求取滑动变阻器接入电路电阻的最小值．解：电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最小，R滑小＝

＝4Ω电压表的示数最大，即电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，R大＝

＝10Ω＜滑动变阻器的最大阻值20Ω滑动变阻器接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω(4)电路消耗的总电功率的范围．解：电路消耗的最小总电功率P小＝UI小＝4.5V×0.3A＝1.35W电路消耗的最大总电功率P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W电路消耗的总电功率的范围为1.35W～2.25W微技能2并联电路例2如图所示，电源电压恒为3V，灯泡L标有“6V

6W”的字样(忽略灯丝电阻变化)，滑动变阻器规格为“20Ω

1A”，电流表所接量程为“0～3A”，闭合开关．求：(1)通过灯泡的电流；0.5A(2)在不损坏电路元件的情况下调节滑片,滑动变阻器接入电路的阻值范围；【思维引导】本题中影响滑动变阻器接入电路电阻取值范围的条件：①滑动变阻器接入电路电阻最大值即为滑动变阻器的最大阻值；②滑动变阻器接入电路电阻最小值的限定条件：a.电流表的量程；b.滑动变阻器的规格．3Ω~20Ω(3)在不损坏电路元件的情况下，调节滑片，滑动变阻器消耗的功率范围.0.45W~3W四川近年真题及拓展命题点1滑动变阻器类(宜宾2022.18，2023.18)1.(2023宜宾18题10分)如图甲的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，测得电阻R1两端的电压与通过R1的电流的变化关系如图乙所示．求：(1)电阻R1的阻值；解：当滑片P在a端时，只有电阻R1接入电路，由U－I图像可以看出，电阻R1两端电压即电源电压为U＝U1＝24V，电路电流I1＝3A，则R1＝

＝8Ω(2)变阻器R2的最大阻值；解：当滑片P在b端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路中的电流最小，由U－I图像可知电路电流是I1′＝1A；此时电路总电阻R总＝

＝24Ω，滑动变阻器R2的最大阻值R2＝R总－R1＝24Ω－8Ω＝16Ω(3)电压表

的示数变化范围；解：由题图甲可知，电压表

测滑动变阻器两端的电压，当滑片P在a端时，电压表

的示数为0V，由图像可知，当滑片P在b端时，U1′＝8V，所以U2′＝U－U1′＝24V－8V＝16V，所以电压表

示数的变化范围为0～16V(4)变阻器R2的最大电功率．解：电路中的电流I＝

滑动变阻器消耗的电功率P2＝I2R2＝当R2＝R1＝8Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大P2大＝

＝18W2.(多选)(2021南充12题3分)如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω

1A”、“2.5V

0.5A”字样.在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是(

)A.电流表的示数变化范围是0.24～0.5AB.电压表的示数变化范围是1.2～3VC.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7～20ΩD.滑动变阻器的最大电功率1.8W其他地市真题精选AC多开关＋滑动变阻器类(宜宾6年3考)命题点2拓展训练3.(2021重庆B卷)如图所示，电源电压为18V不变，定值电阻R1的阻值为30Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω

0.5A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V．只闭合开关S1时电流表的示数为0.45A，电压表的示数为______V；只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路的总电功率变化量是________W.4.53.64.(2020宜宾27题10分)如图所示，电源电压U＝6V，小灯泡标有“4V

1.6W”字样，定值电阻R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，电源电压和小灯泡的阻值R1均保持不变．(1)求小灯泡的阻值R1；解：根据P＝UI＝

可知，小灯泡的阻值R1＝

＝10Ω额(2)只闭合开关S2，求电压表的示数；解：只闭合开关S2，R2和R1串联，电路中的电流为I＝

＝0.2A因为电压表测小灯泡两端的电压，所以电压表的读数为U1＝IR1＝0.2A×10Ω＝2V(3)将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5A．求滑动变阻器R3的最大阻值；解：将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时R2和R3并联.此时通过R2的电流为I2＝

＝0.3A通过R3的电流为I3＝I总－I2＝0.5A－0.3A＝0.2A滑动变阻器R3的最大值为R3max＝

＝30Ω(4)只闭合开关S3，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围．解：只闭合开关S3，滑动变阻器和灯泡串联，因为电压表