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1、巧用极值法解物理电学题巧用“极值法”解物理电学题 问题的提出：在“测定小灯泡功率”实验时，当滑动变阻器连入电路中的阻值在逐渐增大的过程中，发现小灯泡的亮度变化情况是：先变亮后变暗。 1、如图3所示，R1=10欧，滑动变阻器R2的最大阻值为30欧，电源电压值为6伏，求R2连入电路的电阻为多大时，R2上消耗的电功率最大？最大为多少？ 分析：P R2I R2=U/ (R1+ R2)R2=U/1/R2 (R1+ R2)= U/1/R2 (R2-R1)+4 R1。讨论： 当R2R1时，P R2最大U/ (理论最大值) 当R2R1当R2R1时 3、电源电压36V不变，R1=10欧，滑动变阻器R2标有“1A
2、，30”字样，在正常使用下，求R2连入电路的电阻为多大时，R2上消耗的电功率最大？最大为多少？ 分析：电路中的最大电流为1A，则滑动变阻器的范围是26-30，取26时，最大值为26W。 4、电源电压不变，定值电阻R的阻值为18欧，有四个灯泡L1、L2、L3、L4，他们的规格分别为 “3V，2W”、“6V，2W”、“ 12V，2W”、 “24V，2W” 。现将4个灯泡分别接在M、N两端，求哪个灯泡的实际功率最大？ 分析：4个灯泡的电阻分别为：4.5、18、72、288。M、N两端相当于接入一个“4.5-288”的变阻器。 5、如图，已知定值电阻R1=8，R2=10当S接1时，电流表的示数为0.2
3、A，那么当S接2时，电流表可能值在 A至 A间。 分析：0.2U，IU/ 讨论：当R0时，I1.6/10A=0.16A。当R为无穷大时，I/=0.2/1A=0.2A 6、有三个定值电阻，其中R1=12，R2=3，R1R3R2,把它们并联接在电压为6V的电源上，由此可知，电路总功率的变化范围是_。 分析：P总P 1+P 2+P 3U /R1+ U /R2+ U /R3=3W+12W+36V/ R3 讨论：P总最大，R3应最小，根据R1R3R2知，R3= R2=3时，P总最大15W+12W27W。 P总最小，R3应最大，根据R1R3R2知，R3= R1=12时，P总最大15W+3W18W。 7、如
4、图，电源电压不变，滑动变阻器R2的最大值为20，R130,灯丝电阻RLR1,滑片P在a端时电流表示数为0.33A，则滑片在b端时，电流表示数可能是 A、0.41A B、0.44A C、0.47A D、0.55A 分析：P在a端时，电源电压UIa=0.33(30+20+ RL)； P在b端时，电路中的电流IbU/0.33(30+20+ RL)/0.3320/+1。讨论：RL0时，Ib最大0.55A；RL30时，Ib最小0.44A。所以0.44AIb0.55A。 1 22222 2 2222 2228、如图, 电源电压不变，滑动变阻器R1的范围是0-20，灯L的电阻RL8, R2RL。滑片P在b端时，灯L的实际功率为2W，当滑片P在a端时，灯L的实际功率可能是 A、10W B、15W C、25W D、30W 分析：P在b端时，U/ 82w P在a端时，U/ 8PL 两式相除得： /=2w/ PL 当R2最大8时，PL 最小10.125w； 2 2 2当R2最小0时，PL 最大24.5w。 2
