人教题型30 动态电路变化范围问题-2020年中考物理倒计时冲刺32种题型全攻略.doc

专题30 动态电路变化范围问题
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，由串联分压原理可知，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，由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→求滑动变阻器最小值；  
（2）定值电阻最大电压限制型→求滑动变阻器最小值；  
（3）变化电阻最大电压限制型→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→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阻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。 
（5）电流表、电压表正对应型，电流、电压都有限制→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，电压表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。
题型一 最大电流限制型→求滑动变阻器最小值
例1.如图所示，小灯泡铭牌上标有“0.5A 3.6V”字样，滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压为6V，电流表量程为0-0.6A。为了保证电路各元件安全，滑动变阻器R2的阻值变化范围为（　　）
A．0Ω～4.8Ω B．3Ω～6Ω C．4.8Ω～15Ω D．6Ω～15Ω
【解析】根据题意，电路中允许通过的最大电流为0.5A，所以滑动变阻器接入的最小值为，因此阻值范围为4.8Ω-15Ω。
【答案】C
题型二 定值电阻最大电压限制型→求滑动变阻器最小值
例2.如图所示电路图，电源电压18V恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是160Ω，电压表的量程为O～15V，电流表的量程为O～0.6A．闭合开关S后，为保护电压表和电流表，滑动变阻器Rl的阻值变化范围应是（　　）
A．OΩ～lOΩ B．10Ω～100Ω C．10Ω～150Ω D．150Ω～160Ω
【解答】解：因为电流表量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，
此时，电路中的总电阻为：R总＝＝＝30Ω，
所以滑动变阻器的最小阻值为：R小＝R总﹣R＝30Ω﹣20