物理电学最值问题很难掌握？老师：学会方法，为物理中考助力加油

例题

如图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程(0—0.6A或0—3A)。只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0 .3A。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)

(1)电源电压和灯丝电阻。

(2)只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器 R2连入电路的阻值。

(3)闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围。

1、求电源电压和灯丝电阻

只闭合S2，电路构成为：R1与灯泡L的串联电路。

根据串联电路的特点和题目中的条件：串联电路中的总电阻为各电器元件的电路之和，则电路中的总电阻R总=R1+R灯。

根据欧姆定律和题目中的条件：I=0.4A，U=IR总， R总=R1+R灯，R1=20Ω，则电源电压U=0.4（20+ R灯)。

只闭合S3，电路构成为：变阻器R2的一半与灯泡L的串联电路。

根据串联电路的特点和题目中的条件：串联电路中的总电阻为各电器元件的电路之和，则电路中的总电阻R总’=R2/2+R灯。

根据欧姆定律和题目中的条件：I’=0.3A，U=I’R总’， R总’=R2/2+R灯，R2=60Ω，则电源电压U=0.3(30+ R灯)。

根据结论：U=0.4（20+ R灯)，U=0.3(30+ R灯)，则灯丝电阻R灯=10Ω，电源电压U=12V。

2、求变阻器 R2连入电路的阻值

只闭合S3，电路构成：变阻器R2的接入部分与灯泡L的串联电路。

根据欧姆定律、题目中的条件和结论：R灯=U额/I额，灯泡L正常工作的额定电压为5V，R灯=10Ω，则灯泡L的额定电流I额= U额/R灯=0.5A。

根据串联电路的特点和结论：串联电路中的电流处处相等，I额= 0.5A，变阻器R2中的电流I2=I额=0.5A。

根据串联电路的特点和结论：串联电路的总电压为各组成部分的电压之和，U额=5V，U=12V，U=U额+U2，则变阻器R2两端的电压U2= U-U额=7V。

根据欧姆定律和结论：R2’=U2/I2， U2=7V，I2= 0.5A，则变阻器的阻值R2’=14Ω。

3、求变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围

闭合S1、S2、S3，则电路构成为：R1与变阻器R2的并联电路。

根据并联电路的特点和结论：并联电路各支路两端的电压相等，U=12V，则U1=U2=U=12V。

根据欧姆定律：R2= U2/I2，则I2= U2/ R2，当R2最小时，I2最大。

根据欧姆定律、题目中的条件和结论：R1= U1/I1， U1=12V，R1=20Ω，则I1= U1/ R1=0.6A。

根据并联电路的特点：并联电路中的干路电流等于各支路的电流之和，I1= 0.6A，则I= I1+ I2=0.6A+ I2，当I2最大时，I最大。

根据结论：当R2最小时，I2最大，当I2最大时，I最大，则当R2最小时，电路中的干路电流I最大，也就是电流表中的电流达到最大值。

根据题目中的条件：电流表的量程为0—0.6A或0—3A，则电流表的最大值为3A。

根据题目中的条件和结论：I=0.6A+ I2， I=3A，则变阻器R2中的最大电流I2= I-0.6A=2.4A。

根据欧姆定律和结论：R2= U2/I2， U2= 12V，I2=2.4A，则变阻器R2的最小阻值R2=5Ω。

根据欧姆定律和题目中的条件：R2’= U2’/I2’，变阻器R2能取到的最大值为60Ω，U2’= 12V，则变阻器R2中的最小电流I2’= U2’/ R2’=0.2A。

根据题目中的条件和结论：I’=0.6A+ I2’， I2’=0.2 A，则并联电路干路电流的最小值I’= I2’+0.6A=0.8A，即电流表中的电流最小值为0.8A。

所以，变阻器R2的阻值可调范围为5Ω-60Ω，电流表的变化范围为0.8A-3A。

结语

物理电学中的最值问题是初中物理的难点，也是中考物理的必考点，考生们在解题时必须认真分析电路，确定每一部分电路的串并联情况；根据滑动变阻器的阻值变化规律，找到电路中的电流、电压、电阻之间的关系；按照题目要求，选择合理的公式进行计算求解。只要考生们按部就班地分析解题，就能成功应对这类题型，为物理中考取得高分助力加油！