初三物理动态电路及电路安全(极值问题)知识讲解
电路中的极值问题
Umin=0V Umax=2V
R2
R1
P
R3
S ，r
例2：已知，r=1/4 R0，两个定值电阻和滑动
变阻器的阻值均为R0。求电流表和电压表的 最大示数。
12 , 3
11R0 4
R0 P
RX
R0 ε r
A V
一般的极值问题解题思路：
先找出物理量的函数关系，再利用数学知 识求解极值，是一种常用的方法。
电路中的极值问题
电阻的极值
滑动变阻器引起的动态阻值
A
B
RX
1、滑片在中点时，RX的总阻值平分，AB间 电阻最大。
A
B
RX
RHale Waihona Puke 2、若RX<R，当R上=RX时，AB间电阻最大。
若RX>R，当R上=（RX+R）/2 时，AB间的电
阻最大；
三、电流、电压的极值
1、滑线变阻器在电路中的作用
（1）限流器
U Rx
R
IR
U R
UR Rx R
UR
U
Rx
R
U
限流器也可以起到控制 电压的作用，但电压无 法从零调起。
（2）分压器
用电器R的电压 可以在0——U之 间调节。
R Rx
U
例1：已知=6伏，内阻r=1欧，定值电阻
R1=R2=3欧；滑动变阻器R3的最大阻值为6欧。 当S闭合后，调整滑动触点P，则电阻R2两端电 压的变化范围？
初中物理中考考点详解——动态电路分析
动态电路分析动态电路是指电压或者电流或者电阻发生变化的电路，因为电路中各用电器之间是相互联系的，其中一个用电器的变化，必定引起其他用电器的变化。
用电器之间的联系可以用串并联规律来描述，电流、电压、电阻之间的联系可以用欧姆定律来描述，解决的方法简单归纳为：电阻大、电压高（并联除外）。
1．如图所示，S 闭合后，灯E 发光，当滑动变阻器的滑片P 向b 端滑动时,灯E 的亮度和电流表的示数变化是 ( )A ．灯E 变亮,电流表示数变大B ．灯E 变暗,电流表示数变小C ．灯E 变亮,电流表示数变小D ．灯E 变暗,电流表示数不变2．如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器滑片P 向右滑动过程中 ( )A ．电流表示数变小，电压表示数变大B ．电流表示数变小，电压表示数变小C ．电流表示数变大，电压表示数变大D ．电流表示数变大，电压表示数变小3．为了了解温度的变化情况，小王同学设计了图所示的电路。
图中电源电压保持不变，R 是定值电阻，Rt 是热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大，在该电路中，可以通过电流表或电压表示数的变化来判断温度的变化情况。
小王在连接好电路且闭合开关后做了以下的实验，往Rt 上擦一些酒精，然后观察电表示数的变化情况。
他观察到的现象应该是 ( )A ．A 表和V 表示数均变小B ．A 表示数变大，V 表示数变小C ．A 表示数变小，V 表示数变大D ．A 表和V 表示数均变大4．如图所示，电源电压不变，闭合开关S 后，滑动变阻器滑片自a 向b 移动的过程中 ( )A ．电压表V 1示数变大，V 2示数变大，电流表A 的示数变大B ．电压表V 1示数不变，V 2示数变大，电流表A 的示数变小C ．电压表V 1示数不变，V 2示数变小，电流表A 的示数变大D ．电压表V 1示数变小，V 2示数变大，电流表A 的示数变小5．如图，电源电压和电灯L 的电阻均保持不变．当开关S 闭合后，在变阻器的滑片P 从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是 ( )A ．电压表的示数变大B ．电灯L的亮度变暗C ．电流表A 1的示数不变D ．电流表A 2的示数变小6．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电表的示数变化情况是 ( )A ．电流表示数增大，电压表示数增大B ．电流表示数减小，电压表示数增大C ．电流表示数不变，电压表示数不变D ．电流表示数减小，电压表示数不变 7．如图所示的电路，电源电压保持不变。
中考物理复习专题 极值、范围类相关计算
(1)干路中通过的最大电流为 33 A，最小电流为 11..22 A. (2)滑动变阻器接入电路的阻值范围为 2.5～10Ω. (3)电路消耗的最小总功率为 77..22 W，最大总功率为 1188 W.
类型 2：多开关引起的极值、范围类
★(一题多设问)如图所示，电源电压恒定，R1、R2 为定值电阻，R2＝
20 Ω，灯泡 L 标有“6 V 3.6 W”字样．当 S、S1、S2 都闭合时，灯泡 L 正常发光；当 S 闭合，S1、S2 断开时，电压表示数为 2 V(不考虑灯丝电阻 随温度变化)．则：
(1)灯泡电阻为 1100 Ω. (2)电源电压为 66 V.
(3)明确电路安全的因素 ①电流表、电压表的量程． ②滑动变阻器的规格．如：“50 Ω 2 A”． ③用电器的规格，即用电器的额定电压和额定功率．如：“220 V 200 W”．
思路：首先判断滑动变阻器的移动会导致的电表的变化以及由其引起的
安全隐患，从而推出滑动变阻器对应的最值．
①电流表的量程
②小灯泡的额定电流
取较小值
R 滑 min→Imax③滑动变阻器允许通过的最大电流作为最大
④用电器允许消耗的最大电功率 电流
⑤电压表的量程（测定值电阻时）
取滑动变阻器
①滑动变阻器的最大值
的较小值作为
R 滑 max→Imin②电 器压 两表 端的 电量 压程 时（ ）测滑动变阻的允最许大接电入阻电路
类型 1：滑动变阻器引起的极值、范围类 考向 1：串联电路
初中物理讲义：动态电路电阻最值、范围问题
动态电路电阻最值、范围问题【学习目标】1.会分析动态电路中的最值和范围问题2.掌握动态电路相关题型的解题技巧考点剖析滑动变阻器为什么接入阻值不能太小？在电路中，当电压不变时，电流与电阻成反比，当变化电阻（以滑动变阻器为例）阻值减小时,会使电路中电流增大，但由于电流表、小灯泡、定值电阻等有允许通过的最大电流值，电路中实际电流值不能超过电路允许通过的电流最大值，因此滑动变阻器的阻值就不能低于某一下限值。
滑动变阻器为什么接入阻值不能太大？当滑动变阻器阻值增大时，巾串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压会增大，但不能超过其两端允许的电压最大值，山此滑动变阻器接入的阻值就不能高于某一上限值。
题型说明与设计在中考电学中，考查的主要是串联电路情况，很少考查并联电路（并联电路可转化为串联型电路分析）。
在串联电路中，有下列五种题型：（1）最大电流限制型今求滑动变阻器最小值；（2）定值电阻最大电压限制型与求滑动变阻器最小值：（3）变化电阻最大电压限制型今求滑动变阻器最大值；（4）电流表、电压表反对应型，电流、电压都有限制今求滑动变阻器的阻值范围；电流表、电压表反对应型。
如图所示，考查频率较高。
这类题的特点是：电压表测滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器接入阻值最小，当电流表示数取到最大值时，电压表示数最小；滑动变阻器接入阻值最大，当电压表示数最大时，电流表示数最小。
解法：当电压表示数最大时，滑动变阻器阻值达到最大；可见电压表量程限定了滑动变阻器接入的最大值；当电流达到最大值时，滑动变阻器阻值达到最小（即滑动变阻器阻值再小，电路会被烧坏），可见电流限定了滑动变611器接入阻值的最小值。
为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值应该同时满足电路中对电流和电压的要求。
3---------------（5）电流表、电压表正对应型，电流、电压都有限制T求滑动变阻器的最小值：如图所示，这类题的特点是：电压表测定值电阻两端的电压，电压客和电流表示数同时增大或减小，所以两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值，此时需解得两个阻值中较大值，才不至于把电路烧坏。
中考物理突破及解析：电路安全和极值问题
中考物理突破及解析：电路安全和极值问题1.如图所示电路，电源电压为4.5 V ，灯L 标有“3 V 0.9 W ”，灯丝电阻保持不变，滑动变阻器R 上标有“50 Ω 1 A ”的字样，电流表量程为0～0.6 A ，电压表量程为0～3 V ，为了保证电路中各元件安全工作，求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围．1.【答案】灯泡的额定电流I L =P L U L=0.9W 3V=0.3A ，灯泡的电阻R L =U L I L=3V 0.3A=10Ω，由于灯泡的额定电流为0.3 A ，电流表量程为0～0.6 A ，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ，所以，电路中的最大电流I max ＝0.3 A ，电路中的总电阻R 总=UImax=4.5V0.3A =15Ω，滑动变阻器接入电路的最小阻值R min ＝R 总-R L ＝15 Ω-10 Ω＝5 Ω；当电压表的示数最大为3 V 时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端的电压U L min ＝U -U R max ＝4.5 V -3 V ＝1.5 V ，电路的电流I min =U Lmin R L=1.5V 10Ω=0.15A ，滑动变阻器接入电路的最大电阻值R max =U Rmax I min=3V0.15A =20Ω，即滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5～20 Ω2.如图所示，电源电压保持不变，R 2为定值电阻，小灯泡L 上标有“6 V 3 W ”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响) ，滑动变阻器R 1的最大阻值为20 Ω。
只闭合S 1，将滑动变阻器的滑片P 移动到A 端时，L 正常发光；闭合所有开关时整个电路1 min 消耗的电能为540 J 。
已知电流表的量程为0～0.6 A ，电压表的量程为0～3 V 。
求：（1）电源电压；（2）灯泡L 正常发光时1 min 消耗的电能； （3）R 2的阻值；（4）在保证电路安全的前提下，求电路中最小功率为P 1。
中考物理复习 专题(07) 动态电路分析
专题(七)动态电路分析【动态电路解题的一般步骤】一、判断电路的串、并联关系(电路类型)。
串联分压:U1U2=R1R2;并联分流:I1I2=R2R1,各支路互不影响,干路的电流受支路影响。
二、弄清各电表的类型及测量的物理量:电流表串联在电路中(相当于导线),电压表并联在电路中(相当于此处断路)。
三、动态分析:电阻R的变化引起电流、电压的变化。
1.不论是串联还是并联,如果有一个电阻变大,则总电阻变大;反之亦然。
2.由公式I=UR得,当电压不变时,电阻越大,电流就越小;由公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越大。
四、同类物理量变化量大小的比较及不同类物理量变化量间的关系及计算。
处理此类问题时:先定性地判定电流、电压如何变化,再进行同类物理量变化量大小的比较。
“不同类物理量的变化量”,主要指的是电压、电流及电功率的变化量。
当电路状态发生变化时,定值电阻:R=ΔUΔI具有普遍意义,但ΔP=ΔU×ΔI是错误的,应运用ΔP=U22R -U12R或ΔP=I22R-I12R计算[或可化简为ΔP=ΔU(I1+I2)、ΔP=ΔI(U1+U2)]。
五、动态电路变化的同时要注意保护电路,各物理量变化范围(极值)的计算。
此类问题指的是两个极值点下的I、U、R、P的计算:①电流最大时需要考虑:电流表量程、电压表量程、灯的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流。
②电流最小,即电阻最大时,此时若电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表示数不能超量程。
六、当电路发生变化时,利用电路特点和欧姆定律、电功和电功率的计算公式即可确定各物理量之间的比值。
串联:电流I1=I2=I,其他物理量都与电阻成正比。
并联:电压U1=U2=U,其他物理量都和电阻成反比。
针对训练类型一滑动变阻器引起的变化问题1.如图ZT7-1所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,电流表A 示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电路消耗的总功率。
物理人教版九年级全册极值问题
• 例3. “赛龙舟”是端午节里的传统节目。小安同学 自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、 绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V 6W”的红 灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻 器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S1、 S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正 常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化)。 求： • （1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少? • （2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多 少?
• 例4.如下图甲所示,R1为滑动变阻器,R0、 R2为定值电阻，电源两端电压保持不变。 当滑动变阻器在某两点间滑动时，两电压 表的示数随电流变化的图线分别画在图乙 所示的坐标系中，根据以上条件可知电阻 R2阻值为_____Ω，R1的最大阻值为 ________Ω,R0的阻值为________Ω.电源 电压为___________V.
初中物理电学极值问题浅析
• —、电学极值问题常见的表现形式： • 对特定条件下电路中电流，电压允许的最 大值最小值的求解. • 2.求滑动变阻器接入的变化范围. • 3.求电路中出现的最大最小电功率. • 二、解题思路： • 1.首先分析什么情况下出现该极值. • 2.弄清楚后结合该电路条件下电路结构，联 系串并联电路电流电压、电阻及有关计算 公式求解.
• 例1.两只小灯泡，甲标有“6V 6W”，乙标 有“12V 6W”，把它们串联在同一电路中， 电路中允许通过的最大电流为 A，两端 允许加的最大电压为 V．若把它们并联 接入电路，允许加的最大电压是 V,通过 的最大电流是 A。（不考虑温度对灯丝 电阻的影响）
• 例2.如右图，电源电压为18V，R2是0~70Ω的变 阻器，合上S后，A表示数为0.5A，V表示数为5V， 求 • （1）R1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。 • （2）如果A表的量程是0~0.6A，V表的量程是 0~15V，为了使电表不致被损坏，滑动变阻器接 入电路的阻值不得小于多少？如果电压表量程是 0~3V，情况会怎么样？
完整版)初三物理动态电路专题
完整版)初三物理动态电路专题初三物理动态电路专题知识精解：动态电路分析方法包括以下步骤：1.确定电路的联接方式，电压表相当于断开的电路，电流表相当于导线。
2.确定各表测量对象，电压表只抱一个，电流表和谁串联。
3.注意电阻的变化情况，包括变阻器滑片的移动以及断开（或闭合）电键，以及局部短路的情况。
4.根据电路的串并联关系和电表的测量对象，判断各表的变化情况。
在并联电路中，电压表示数不变，测定值电阻的电流表示数不变；测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反；测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同。
在串联电路中，电流表与电阻的变化相反，测定值电阻的电压表与电流表变化相同，测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同。
记忆方法：动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电；串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升；并联电阻在增大，电压示数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑，定值电流不变化，反向思考靠大家。
定量计算：1.常考由滑动变阻器引起的电流表、电压表示数变化的范围；解答时采用极端值法----即：找出滑动变阻器阻值最大和最小时电流表和电压表的示数，以确定电表范围。
2.多开关的不同状态引起的电路变化，主要表现为电路连接方式的改变，从而导致电表示数变化，这类题的解答关键在于用电器连接方式、电表测量范围的判断；通常会有两到三种状态：简单电路、串联或者并联，判断清楚后，每种状态相当于一个简单的电路计算题。
经典例题：动态专题类型一：开关的断开或闭合引起电路中电流、电压以及电阻的变化。
例1：如图7所示电路，将开关S闭合，电流表的示数将变大，电压表的示数将不变。
分析：先看好开关断开和闭合是分别是什么电路，最好画出等效电路，然后根据欧姆定律判断。
例2：如图9所示电路中，灯泡L1和L2是联，当开关S 断开时，电压表的示数将变小，电流表的示数将不变。
分析：明确开关断开和闭合时是什么样的电路，电流表、电压表分别测的是哪部分的电流和电压，根据欧姆定律或并联电路的特点判断电流表和电压表示数变化情况。