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初中物理最难电学问题,能学会的都是真学霸!妥妥的压轴题!

2018-11-30  当以读书...

朋友们,你们好!上一讲我们学习了动态电路,相信同学们已经具备迅速的去分析电路从而判断电表示数变化的能力了。那么这一节课,我们来接着深入学习欧姆定律综合应用之最值问题。

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那么什么是最值问题呢?就是一个电路给你电流表和电压表的量程,各个用电器的额定电流,让你去计算滑动变阻器的滑动范围。这类题目是电学部分最难的地方,也可以说是初中物理最难的地方,学霸级别的选手写完这类题也是心里没底的,模拟考试中妥妥的压轴题啊!有的同学该说了,这可咋办呢?不用担心,你这不是遇到我了吗?老师来帮你解决问题,1张图帮你搞定最值问题!

初中物理最难电学问题,能学会的都是真学霸!妥妥的压轴题!

这个题要求移动滑动变阻器的滑片需要保证各电路元件的安全,让你求滑动变阻器的阻值范围。首先这是一个串联电路,电流表测量整个电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压。电流表和电压表使用时不能超量程,也就是说滑动变阻器两端电压不能超过3V,电路电流不能超过0.6A,用电器使用时也不能超过其额定电流和电压,小灯泡电流不能超过0.25A,小灯泡电阻R=U/I=10Ω。前面相当于把条件规整了一下,解最值问题中心思想就是“谁先死了关注谁”。通过观察电路中电流不能超过0.25A,电压表示数不能超过3V。那么假设此时此刻,滑动变阻器所处的位置,所有的元件都是安全的;当滑动变阻器向右滑动时,整个电路电阻是增大的,那么整个电路的电流就是减小的,那么电流肯定不会超了,就不再考虑了;而根据串联分压可以知道,R变大,R两端的电压也会变大,当超过3V时,电压表就烧死了。那么我们就假定此时电压恰好为3V,灯泡L两端电压为5V-3V=2V,灯泡电阻已经计算得出为10Ω,根据串联分压特点:U1/U2=R1/R2,可以得出R=15Ω,说明滑动变阻器向右滑动不能超过15Ω。

当滑片左移时,R减小,电压表示数减小,那么电压表就肯定安全了,就不再考虑了;整个电路电阻减小,电流是变大的,前面我们分析过,电流增大时,小灯泡先烧死,就关注小灯泡就可以了,最大电流不能超过0.25A。当电路电流恰好为0.25A时,R总=U/I=5V/0.25A=20Ω,则R=R总-RL=20Ω-10Ω=10Ω,则R最小为10Ω。综上所述R的范围为10Ω-15Ω。

这就是这个题的整体思路,总结下来就以下几点:

1、确定电压和电流随滑动变阻器变化情况。

2、找到电压和电流的最大值(谁先死了关注谁)。

3、求出滑动变阻器的最大和最小值。

如果没有听懂得就再看一遍哦,我们来顺着这个思路再来练一条题试一下吧!

初中物理最难电学问题,能学会的都是真学霸!妥妥的压轴题!

这个题目的答案是:15Ω~50Ω。不知道你做对了吗?由于这类题目有点难度,所以老师再来帮你分析一下这个电路是串联电路,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端电阻;当R2向右滑动时,电阻变大,由串联分压可得,电阻变大分得得电压也会变大,所以电压表示数变大,由于电路中电阻变大,所以电路中电流减小,电流表示数减小。根据已知条件可以得出,电源电压为18V,R2电压为12V,则R1两端电压为6V,R1=U1/I=6V/0.4A=15Ω。由题目已知可以看出电路中需要注意得只有电流表和电压表不能超量程。此时电路是安全的,当滑动变阻器右滑时,电阻变大,电流减小,所以电流表一定是安全的,而电压表示数变大。根据前面分析的“谁先死了关注谁”的结论,我们就只关注电压表就好了,电压表不能超过15V,我们就假定此时电压表示数是15V,那么R1两端电压为18V-15V=3V;根据串联分压特点,U1/U2=R1/R2,可以得出R2=75Ω,但是我们知道R2最大为50Ω,所以不可能达到75Ω,则最大电阻是50Ω。

反之,当R2向左滑动时,电压表示数减小,电流表示数增大;那么此时电压表一定是安全的,而电流表增大,最大只能达到0.6A,假定此时恰好为0.6A。根据R总=U/I=18V/0.6A=30Ω。所以R2=R总-R1=15Ω,滑动变阻器阻值最小为15Ω。综上所述,滑动变阻器接入电路的阻值范围为15Ω~50Ω。

仅仅两道题我就写了一篇文章,此类题目的难度可见一斑啊!如果没有理解的,就再读一遍哦,理解的就找些类似的题目做一下吧,听懂了不算学会,能够熟练应用去解题才算是真正的掌握哦!加油,中学生朋友们!

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