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　　专题十四 最值及其范围的物理问题

　　一、最值及其范围的物理问题常见类型

　　1.滑动变阻器接人电路的阻值范围问题

　　这类问题考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的灵活应用，正确的判断滑动变阻器消耗的最大电功率是关键。同时要正确分析在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最小，在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最大，是需要集中精力来研究的。

　　2.电源电压调节范围的问题

　　这类问题涉及滑动变阻器滑片的移动，满足电压表或者电流表的要求，有的需要满足用电器的要求。来讨论电源电压调节的范围。解决问题是离不开欧姆定律的，所以要灵活使用欧姆定律及其变形是关键。

　　3.电路总电功率最小问题

　　这类问题主要考查学生对电功率计算公式、欧姆定律计算公式、串联电路分压特点的理解和掌握，知道电路总电阻最大时，消耗总功率最小是解决此题的关键。

　　4.电路消耗的最大电能问题

　　当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W大=UI大t 求解;

　　当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W小=UI小t 求解;

　　所以解决这个类问题，关键还是在电路电流的问题，进一步来讲，要熟练应用欧姆定律，最后通过讨论电阻的大小，或者说滑动变阻器滑片的移动来落实问题的解决。

　　二、最值及其范围的物理问题例题解析

　　【例题1】如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡工标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”电压表量程“0～15V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：

　　(1)小灯泡L正常发光时的电流;

　　(2)滑动变阻器接人电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全;

　　(3)小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少?

　　【例题2】如图所示电路，电源电压可调，R1=10Ω，小灯泡标有“6V 6W(阻值不变)。滑动变阻器R2上标有“15Ω 2A”的字样，求：

　　(1)若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能。

　　(2)若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V

　　之间变化，求电源电压的最大调节范围。

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