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九年级物理极值问题

九年级物理极值问题
九年级物理极值问题

电功率极值专项运算姓名

1.某同学做电学实验时,所用的电路如图.已知他所用电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,开关S闭合后,在实验操作无误的情况下,下列说法中正确的是()A.电流表的最大示数为0.6A B.滑动变阻器消耗的最小功率为0.5W

C.电压表的最小示数为1V D.电阻R0消耗的最大功率为1.8W

2.(2014?镇江模拟)小华用如图所示的电路测量小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻随温度的变化,则下列说法正确的是()A.电流表示数的变化范围是0~0.5A

B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω

C.该电路的最大功率是2.7W

D.灯泡的最小功率是0.162W

3.(2014?大东区一模)如图所示电路,电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0﹣3V,电流表的量程为0﹣0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是()

A.电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A

B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4Ω﹣20Ω

C.灯泡的最小功率是0.81W

D.该电路的最大功率是2.25W

4.如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”,在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0.3~0.5 A

B.灯泡的最小功率是0.162 W

C.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5~10Ω

D.该电路的最大功率是2.25W

5.在图22所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~

3V,灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响.求:

(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电压表和电流表的读数是多少?

(2)若两灯中只允许一盏灯工作,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,整个电路至少消耗多少电功率? (5分)

图22

6.(2013?自贡)如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻.当开关同时闭合时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.

7.如图所示的电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样.为了电路安全,闭合开关后,下列说法正确的是(不考虑灯丝电阻的变化)()

A.电流表的最小示数是0.5A

B.滑动变阻器可接入电路的最小电阻是2.5Ω

C.灯泡的最小功率是0.162W

D.该电路的最大功率是2.7W

8.(2013?广元)小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为O~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20ΩlA”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是()

A.电流表示数的变化范围是O~0.5A

B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω

C.灯泡的最小功率是0.162W

D.该电路允许使用的最大功率是4.05W

9.(2014?荆州模拟)某同学用如图所示的电路做实验.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A.滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是()

A.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A

B.灯泡的最小功率是0.162W

C.滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω

D.该电路的最大功率是2.7W

10.如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻.

(1)当开关同时闭合时,画出等效电路图;

(2)当开关同时闭合时电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.

高中物理中的临界与极值问题

高中物理中的临界与极值问题 宝鸡文理学院附中何治博 一、临界与极值概念所谓物理临界问题是指各种物理变化过程中,随着条件的逐渐变化,数量积累达到一定程度就会引起某种物理现象的发生,即从一种状态变化为另一种状态发生质的变化(如全反射、光电效应、超导现象、线端小球在竖直面内的圆周运动临界速度等),这种物理现象恰好发生(或恰好不发生)的过度转折点即是物理中的临界状态。与之相关的临界状态恰好发生(或恰好不发生)的条件即是临界条件,有关此类条件与结果研究的问题称为临界问题,它是哲学中所讲的量变与质变规律在物理学中的具体反映。极值问题则是指物理变化过程中,随着条件数量连续渐变越过临界位置时或条件数量连续渐变取边界值(也称端点值)时,会使得某物理量达到最大(或最小)的现象,有关此类物理现象及其发生条件研究的问题称为极值问题。临界与极值问题虽是两类不同的问题,但往往互为条件,即临界状态时物理量往往取得极值,反之某物理量取极值时恰好就是物理现象发生转折的临界状态,除非该极值是单调函数的边界值。因此从某种意义上讲,这两类问题的界线又显得非常的模糊,并非泾渭分明。 高中物理中的临界与极值问题,虽然没有在教学大纲或考试说明中明确提出,但近年高考试题中却频频出现。从以往的试题形式来看,有些直接在题干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”……等

词语对临界状态给出了明确的暗示,审题时,要抓住这些特定的词语发掘其内含的物理规律,找出相应的临界条件。也有一些临界问题中并不显含上述常见的“临界术语”,具有一定的隐蔽性,解题灵活性较大,审题时应力图还原习题的物理情景,周密讨论状态的变化。可用极限法把物理问题或物理过程推向极端,从而将临界状态及临界条件显性化;或用假设的方法,假设出现某种临界状态,分析物体的受力情况及运动状态与题设是否相符,最后再根据实际情况进行处理;也可用数学函数极值法找出临界状态,然后抓住临界状态的特征,找到正确的解题方向。从以往试题的内容来看,对于物理临界问题的考查主要集中在力和运动的关系部分,对于极值问题的考查则主要集中在力学或电学等权重较大的部分。 二、常见临界状态及极值条件解答临界与极值问题的关键是寻找相关条件,为了提高解题速度,可以理解并记住一些常见的重要临界状态及极值条件: 1.雨水从水平长度一定的光滑斜面形屋顶流淌时间最短——屋面倾角 为0 45 2.从长斜面上某点平抛出的物体距离斜面最远——速度与斜面平行时 刻 3.物体以初速度沿固定斜面恰好能匀速下滑(物体冲上固定斜面时恰 好不再滑下)—μ=tgθ。 4.物体刚好滑动——静摩擦力达到最大值。

高中物理必修一常考题型+例题及答案讲课稿

高中物理必修一常考题型 一、直线运动 1、xt图像与vt图像 2、纸带问题 3、追及与相遇问题 4、水滴下落问题(自由落体) 二、力 1、滑动摩擦力的判断 2、利用正交分解法求解 3、动态和极值问题 三、牛顿定律 1、力、速度、加速度的关系; 2、整体法与隔离法 3、瞬时加速度问题 4、绳活结问题 5、超重失重 6、临界、极值问题 7、与牛顿定律结合的追及问题 8、传送带问题 9、牛二的推广 10、板块问题 11、竖直弹簧模型

一、直线运动 1、xt图像与vt图像 2014生全国(2) 14.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。 在这段时间内 A.汽车甲的平均速度比乙大 B.汽车乙的平均速度等于 22 1v v C.甲乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 2016全国(1) 21.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则 A.在t=1s时,甲车在乙车后 B.在t=0时,甲车在乙车前7.5m C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离 为40m 2、纸带问题 【2012年广州调研】34.(18分)(1) 用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”①下列物理量需要测量的是__________、通过计算得到的是_____________(填写代号)A.重锤质量B.重力加速度 C.重锤下落的高度 D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图b是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式__________,动能增量的表达式__________.由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是__________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减小量

高中物理中的极值问题

物理中的极值问题 武穴育才高中 刘敬 随着高考新课程改革的深入及素质教育的全面推广,物理极值问题成为中学物理教学的一个重要内容,作为对理解、推理及运算能力都有很高要求的物理学科,如何提高提高学生思维水平,运用数学知识解决物理问题的能力,加强各学科之间的联系,本文筛选出典型范例剖析,从中进行归纳总结。 极值问题常出现如至少、最大、最短、最长等关键词,通常涉及到数学知识有:二次函数配方法,判别式法,不等式法,三角函数法,求导法,几何作图法如点到直线的垂线距离最短,圆的知识等等。 1.配方法:a b ac a b x a c bx ax 44)2(2 22 -++=++ 当a >0时,当2b x a =-时,y min =a b a c 442- 当a <0时当2b x a =-时,y max =a b a c 442- 2.判别式法:二次函数令0≥?,方程有解求极值. 3.利用均值不等式法:ab 2b a ≥+ a=b 时, y min =2ab 4.三角函数法:θθcos sin b a y +==)sin(22θ?++b a 当090=+θ?,22max b a y += 此时,b a arctan =θ 也可用求导法:b a b a y arctan 0sin cos ==-='θθθ,得令 5.求导法:对于数学中的连续函数,我们可以通过求导数的方式求函数的最大值或最小值.由二阶导数判断极值的方法.某点一阶导数为0,二阶导数大于0,说明一阶导数为增函数,判断为最小值;反之,某点一阶导数为0,二阶导数小于0,说明一阶导数为单调减函数,判断此点为最大值. 6.用图象法求极值 通过分析物理过程所遵循的物理规律,找到变量之间的函数关系,作出其图象,由图象求极值。 7.几何作图法 研究复合场中的运动,可将重力和电场力合成后,建立直角坐标系,按等效重力场处理问题。 研究力和运动合成和分解中,可选择合适参考系,将速度及加速度合成,结合矢量三角形处理问题。 例1.木块以速度v 0=12m /s 沿光滑曲面滑行,上升到顶部水平的跳板后飞出,求跳板高度h 多大时, 木块飞行的水平距离s 最大?最大水平距离s 是多少?(g=10 m /s 2)。 解:2202121mv mgh mv =+, vt s =得:22022020)4()4(22)2(g v h g v g h gh v s --=-=

高考物理复习第二章相互作用微极值问题备考练习题

17 极值问题 [方法点拨] (1)三力平衡下的极值问题,常用图解法,将力的问题转化为三角形问题,求某一边的最短值.(2)多力平衡时求极值一般用解析法,由三角函数、二次函数、不等式求解.1.(2018·姜堰中学月考)如图1所示,用细线相连的质量分别为2m、m的小球A、B在拉力F作用下,处于静止状态,且细线OA与竖直方向的夹角保持θ=30°不变,则拉力F的最小值为( ) 图1 A.33 2 mg B. 23+1 2 mg C.3+2 2 mg D. 3 2 mg 2.如图2所示,质量均为m=10 kg的A、B两物体放在粗糙的水平木板上,中间用劲度系数为k=5×102 N/m的弹簧连接,刚开始时A、B两物体处于平衡状态,弹簧的压缩量为Δx= 5 cm.已知两物体与木板间的动摩擦因数均为μ= 3 2 ,重力加速度g=10 m/s2,设最大静摩 擦力等于滑动摩擦力.现将木板的右端缓慢抬起,木板形成斜面,在木板缓慢抬起过程中,以下说法正确的是( ) 图2 A.A先开始滑动,A刚开始滑动时木板的倾角θ=30° B.A先开始滑动,A刚开始滑动时木板的倾角θ=60° C.B先开始滑动,B刚开始滑动时木板的倾角θ=30° D.B先开始滑动,B刚开始滑动时木板的倾角θ=60° 3.如图3所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧.紧贴弹簧放一质量为 m的滑块,此时弹簧处于自然长度.已知滑块与水平板的动摩擦因数为 3 3 (最大静摩擦力与 滑动摩擦力视为相等).现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ,最后直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是( )

图3 4.如图4所示,质量为M的滑块a,置于水平地面上,质量为m的滑块b放在a上.二者接触面水平.现将一方向水平向右的力F作用在b上.让F从0缓慢增大,当F增大到某一值时,b相对a滑动,同时a与地面间摩擦力达到最大.已知a、b间的动摩擦因数为μ1,a 与地面之间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则μ1与μ2之比为( ) 图4 A.m M B. M m C. m M+m D. M+m m 5.(2018·兴化一中质检)如图5所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( ) 图5 A.mg k B. 2mg k C.3mg k D. 4mg k 6.如图6所示,质量为M的斜劈倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑.如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑.

关于初中物理极值题的分析

初中物理关于极值题的分析 育才学校陈玺 现在初中物理考试题中有关极值计算和分析题正在出现,许多学生和教师面对此类题会感到困难、或束手无策;因极值问题必用数学工具,而有些数学工具需高中才学到,若无高中数学知识基础,如何用初中的数学知识来解决呢?则需掌握一些初中数学推导技巧,才能在遇到极值问题时,较好地解决这类问题。现以九年级统考试题出现的极值题为例来讲。 (2019年遵义市第一学期九年级学业水平监测理科综合试题卷)第37.如图 所示电路中,电源电压一定,R 1,R 2 为定值电阻,R为滑动变阻器,已知R 2 =7Ω. 当S、S 2闭合,S 1 断开,滑动变阻器滑片P在b端时,电流表示数为0.4A;当S、 S 1闭合,S 2 断开,滑片P在b端时,电流表示数为0.6A;当S、S 1 闭合,S 2 断开, 滑片P在中点时,电流表的示数为1.0A. (1)当S、S 2闭合,S 1 断开,滑动变阻器滑片P在端时,求电阻R 2 通电1min产 生的热量; (2)求电源电压; (3)在S 1、S 2 不同时闭合的前提下,开关分别于何种状态、滑动变阻器接入电 路的阻值多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?此时滑动变阻器消耗的功率是多少? 解:(1)当S、S 2闭合,S 1 断开,滑动变阻器滑片P在b端时, 电流表示数为0.4A,R 2 与串联, Q=I 12R 2 t=(0.4A)2×7Ω×60s= 67.2J (2)当S、S 2 闭合,S1断开,滑动变阻器滑片P在b端时, R 2与串联,I 1 =0.4A 总 Ω·······( 1 ) 当S、S 1闭合,S 2 断开,滑片P在滑动变阻器b端时, R 1与串联,I 2 =0.6A 总 (2) 当S、S 1闭合,S 2 断开,滑片P在中点时R 1 与串联, I 3 =1.0A 总 (3) 解①②③方程组可得 R 1=2Ω, R ab =8Ω, U 总 =6V (3)R 1与串联对比R 2 与串联,当R1与串联时,通过的电流大, 其两端的电压也大,功率也大;滑动变阻器消耗的功率为

动力学中的临界极值问题的处理讲课教案

动力学中的临界极值问题的处理

动力学中临界极值问题的处理及分析 物理学中的临界和极值问题牵涉到一定条件下寻求最佳结果或讨论其物理过程范围的问题,此类问题通常难度较大技巧性强,所涉及的内容往往与动力学、力学密切相关,综合性强。在高考命题中经常以压轴题的形式出现,临界和极值问题是每年高考必考的内容之一。 一.解决动力学中临界极值问题的基本思路 所谓临界问题是指当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)的转折状态叫临界状态.可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”.某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态称为临界状态。至于是“出现”还是“不出现”,需视具体问题而定。极值问题则是在满足一定的条件下,某物理量出现极大值或极小值的情况。临界问题往往是和极值问题联系在一起的。 解决此类问题重在形成清晰的物理图景,分析清楚物理过程,从而找出临界条件或达到极值的条件,要特别注意可能出现的多种情况。动力学中的临界和极值是物理中的常见题型,同学们在刚刚学过的必修1中匀变速运动规律、共点力平衡、牛顿运动定律中都涉及到临界和极值问题。在解决临办极值问题 注意以下几点:○1临界点是一个特殊的转换状态,是物理过程发生变化的转折点,在这个转折点上,系统的一些物理量达到极值。○2临界点的两侧,物体的受力情况、变化规律、运动状态一般要发生改变,能否用变化的观点正确分析其运动规律是求解这类题目的关键,而临界点的确定是基础。○3许多临界问题 常在题目的叙述中出现“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”……等词句对临界问题给出了明确的暗示,审题是只要抓住这些特定词语 其内含规律就能找到临界条件。○4有时,某些临界问题中并不包含常见的临界 术语,但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变,如运动中汽车做匀 减速运动类问题,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。○5临界问 题通常具有一定的隐蔽性,解题灵活性较大,审题时应力图还原习题的物理情 景,抓住临界状态的特征,找到正确的解题方向。○6确定临界点一般用极端分 析法,即把问题(物理过程)推到极端,分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件。解题常用的思路用矢量法、三角函数法、一元二次方程判别式法或根据物理过程的特点求极值法等。 二.匀变速运动规律中与临界极值相关问题的解读 在质点做匀变速运动中涉及到临界与极值的问题主要有“相遇”、“追及”、“最大距离”、“最小距离”、“最大速度”、“最小速度”等。 【例1】速度大小是5m/s的甲、乙两列火车,在同一直线上相向而行。当它们相隔2000m时,一只鸟以10m/s的速度离开甲车头向乙车头飞去,当到达乙车车头时立即返回,并这样连续在两车间来回飞着。问: (1)当两车头相遇时,这鸟共飞行多少时间?

2017年中考物理电学的最值问题复习

电学的最值问题 例1 如图1所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为R a ,电流表示数为I a。只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示;当滑片置于b点时,电压表示数U b = 8V,电流表示数为I b。已知R a∶R0 = 12∶5,I a∶I b = 3∶5。(灯丝电阻不随温度变化)求: (1)小灯泡的电阻; (2)定值电阻R0和电源电压; (3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少?只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少?

例2 生活中大多数电热器都有多个档位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图3所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω,R2=30Ω,请计算: (1)S1、S2断开,S3闭合时,电路中的电流是多少? (2)S1断开,S2、S3闭合时,通电5min电路消耗的电能是多少? (3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?

例3 如图4所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为5Ω,小灯泡上标有“12V 6W”字样,闭合开关S。 (1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的读数为1。7A,小灯泡恰能正常发光,求滑动变阻器的最大阻值。 (2)当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在最右端,求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。 此时滑动变阻器消耗的电功率: 例4 “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4所示电路。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?

高中物理中的极值专题

物理中的极值问题 1.物理中的极值问题: 物理试题常出现如:至少、最大、最短、最长等物理量的计算,这类问题就属于极值问题。其处理是高考试题中是常见的,本专题以此作为重点,试图找出处理该问题的一般方法。 2.物理中极值的数学工具: (1)y=ax 2 +bx+c 当a >0时,函数有极小值 y m in =a b a c 442 - 当a <0时,函数有极大值 y m ax =a b a c 442 - (2)y= x a +b x 当ab =x 2 时,有最小值 y m in =2ab (3)y=a sin θ+b cos θ=22b a + sin ()θ?+ 当θ?+=90°时,函数有最大值。 y m ax =22b a + 此时,θ=90°-arctan a b (4)y =a sin θcon θ= 21a sin2θ 当θ=45°时,有最大值:y m ax =2 1a 3.处理方法: (1)物理型方法: 就是根据对物理现象的分析与判断,找出物理过程中出现极值的条件,这个分析过程,既可以用物理规律的动态分析方法,也何以用物理图像发热方法(s-t 图或v-t 图)进而求出极值的大小。该方法过程简单,思路清晰,分析物理过程是处理问题的关键。 (2)数学型方法: 就是根据物理现象,建立物理模型,利用物理公式,写出需求量与自变量间的数学函数关系,再利用函数式讨论出现极值的条件和极值的大小。 4.自主练习 1.如图所示,在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m 的物体,它受到沿斜面方向的力F 的作用。力F 可按图(a )、(b )(c )、(d )所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F 与mg 的比值,力沿斜面向上为正)。已知此物体在t =0时速度为零,若用v 1、v 2 、v 3 、v 4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是( ) A 、v 1 B 、v 2 C 、v 3 D 、v 4 2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其v ~t 图像如图所示,则 A .火箭在t 2—t 3时间内向下运动 B .火箭能上升的最大高度为4v 1t 1 v v 12

初中物理每周一测——电学极值范围类

“好萌”老师每周一测——电学极值范围类 1.小敏图象设计了如图所示的电路,他用的电源电压是6V保持不变,选的电流表的量程为0~0.6A.电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关在保证电路安全的情况下,下列做法正确的是() ①变阻器R 接入电路的阻值允许变化的范围可以为10Ω~20Ω 2 ②电阻R1消耗功率允许的变化范围是0.4W~0.9W ③电流表示数允许的变化范围可以为0.3A~0.5A ④电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.2W~3W. A.只有①、②正确?B.只有③、④正确 C.只有①、③、④正确D.只有①、②、④正确 4.如图的电路中,灯L标有“3V6Ω”、滑动变阻器R上标有“50Ω1A”的字样,电压表量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,电源电压恒为4.5V.为了保证电路中各元件安全工作,闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在(不考虑温度对电阻的影响)() A.2.5Ω~20Ω?B.2.5Ω~12Ω?C.3Ω~12Ω D.12Ω~20Ω 5.如图所示电路,电阻R1标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”,电流表A1、A2的量程均为0~3A,电压表量程0~15V,在a、b间接入电压可调的直流电源.闭合开关s后,为保证R1、R2均不损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过( )

A.9V1A B.3.6V 1.8A C.9.6V lA D.3.6V0.6A 6.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计.小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见如表.若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,根据题中提供的信息可知() 小聪小英小亮 A表示数I/A0.200.150.12 V表示数U/V 2.03.0 3.6 身高h/m 1.6 A.电阻棒的总电阻是20Ω B.小聪的身高是1.5m,小亮的身高是1.7m C.小聪的身高是1.7m,小亮的身高是1.5m D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2~1.8m 7.如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下()

初中物理电学极值题--版.docx

初中物理知识点汇总 ---- 电学极值题为了使电表不致被损坏,滑动变阻器接入电路的阻值不九年级物理:极值型 1. 两只定值电阻,甲标有“ 10Ω 1A ”,乙标有“ 15Ω”,把它们串联得小于多少 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 A, 通过的最大电流是A。 2.两个电阻,分别标有“ 3V,”和” 6V, ”字样。将它们串联后接入路使 用,电路中电流不能超过A,两端允许加的最大电压是V; 它们并联后接入电路使用,电路两端的允许加的最大电压是V,电路中的最大电流 是 A 。 3.如右图,电源电压为 18V,R2是 0~50Ω的变阻 器,合上 S 后, A 表示数为, 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。4.如右图示电源电压为 9V,R1=3Ω,滑动变阻器 R2的变化范围为 0~20Ω,如果电流表采用0~量程,电压表采用 0~3V量程,为了不使电流表、电压表损坏求滑动变阻器R2的取值范围。 (2)如果 A 表的量程是 0~,V表的量程是 0~15V,

5.如图所示电路中,电源电压 U=,且保持不变,定值电阻 R1=5Ω,变阻器 R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~, 电压表量程为 0~3V。为保护电表,变阻器接入 电路的阻值范围是 6.如图所示, R1=5Ω,R2为 0~20Ω的滑动变阻器电流表的量程为 0~,电压表的量程为 0~3V,电源电压为。为了使两表都能安全使用, (1)对变阻器连入电路的阻值应在什么范围内变化 (2)电流表和电压表的变化范围是多少

初中物理电学动态电路分析(极值问题)-困难篇包含答案

初中物理电学动态电路分析(极值问题) 一、单选题 1.如图所示,电源两端电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V 1A”(灯丝电阻不变),滑动变阻器R最大电阻值为60Ω.下列说法正确的是() A. S闭合后,滑片向右滑动,电压表示数增大 B. S闭合后,灯丝中的最小电流为0.2A C. 小灯泡L正常发光时,灯丝阻电阻为12 Ω D. 小灯泡L正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω 2.如图所示的电路,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R0标有“100Ω1A”字样,灯泡L标有“6V6W”字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V. 为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是() A. 灯泡L消耗的最小功率是0.24W B. 正常发光时灯丝的电阻是12Ω C. 电路中电流的变化范围是0.11A~0.6A D. 滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~48Ω 3.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是() ①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W ②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A ③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω ④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3W A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有②和④ 4.如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变,当R阻值从0增大到60Ω,测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙,下列说法正确的是()

初中物理电学极值题复习进程

初中物理电学极值题

九年级物理:极值型 1.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,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 A, 通过的最大电流是 A。 2.两个电阻,分别标有“3V,0.5A”和”6V,0.3A”字样。将它们串联后接入路使 用,电路中电流不能超过 A,两端允许加的最大电压是 V;它们并联后接入电路使用,电路两端的允许加的最大电压是 V,电路中的最大电流是 A。 3.如右图,电源电压为18V,R 2 是0~50Ω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? 4.如右图示电源电压为9V,R 1=3Ω,滑动变阻器R 2 的变化范围为0~20Ω,如果电流表采用0~0.6A量程,电压表采用0~3V量程,为了不使电流表、电压表 损坏求滑动变阻器R2的取值范围。 5.如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器 R 2 最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表 量程为0~3V。为保护电表,变阻器接入电路的阻值范 围是 6.如图所示,R 1 =5Ω,R 2 为0~20Ω的滑动变阻器电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为4.5V。为了使两表都能安全使用, (1)对变阻器连入电路的阻值应在什么范围内变化?

高中物理-动力学中的临界和极值问题

高中物理-动力学中的临界和极值问题 在应用牛顿运动定律解决动力学问题时,会出现一些临界或极值条件的标志: 1.若题目中出现“恰好”“刚好”等字眼,明显表示过程中存在临界点. 2.若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明过程中存在着“起止点”,而这些“起止点”往往就对应临界状态. 3.若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明过程中存在着极值,而极值点往往是临界点. 4.若题目要求“最终加速度”“稳定加速度”等即是求收尾加速度或收尾速度. 一、接触与分离的临界条件 物体分离的临界条件是相互作用力由原来的不为零变为零.因此解答此类问题,应该对原状态下研究对象的受力和运动状态进行分析,由牛顿第二定律或平衡条件列方程,令其中相互作用的弹力为零解得临界状态的加速度,以临界加速度为依据分析各种状态下物体的受力情况及运动状态的变化. 质量为m 、半径为R 的小球用长度也 为R 的轻质细线悬挂在小车车厢水平顶部的A 点,现观察到小球与车顶有接触,重力加速度为g ,则下列判断正确的是( ) A .小车正向右做减速运动,加速度大小可能为3g B .小车正向左做减速运动,加速度大小可能为3 3 g C .若小车向右的加速度大小为23g ,则车厢顶部对小球的弹力为mg D .若细线张力减小,则小球一定离开车厢顶部 [解析] 如图所示,小球恰好与车顶接触的临界状态是车顶对小球的弹力恰为零,故临界加速度a 0=g tan θ,由线长等于小球半径可得,θ=60°,a 0=3g .小球与车顶接触时,小车具有向右的加速度,加速度大小a ≥3g ,A 、B 项错;当小车向右的加速度大小a =23g 时,ma F N +mg =tan θ,解得F N =mg ,C 项正确;细线张力F T =ma sin θ, 小球与车顶接触 的临界(最小)值F Tmin =2mg ,当张力的初始值F T >2mg 时,张力减小时只要仍大于或等于临界值,小球就不会离 开车厢顶部,D 项错误. [答案] C 二、绳子断裂与松弛的临界条件 绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是F T =0. 如图所示,小车内 固定一个倾角为θ =37°的光滑斜面,用一根平行于斜面的细线系住一个质量为m =2 kg 的小球,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6, cos 37°=0.8,则: (1)当小车以a 1=5 m/s 2的加速度向右匀加速运动时,细线上的拉力为多大? (2)当小车以a 2=20 m/s 2的加速度向右匀加速运动时,细线上的拉力为多大? [解析] 本题中存在一个临界状态,即小球刚好脱离斜面的状态,设此时加速度为a 0,对小球受力分析如图甲所示.将细线拉力分解为水平x 方向和竖直y 方向两个分力, 则得到 F cos θ=ma 0 F sin θ-mg =0 a 0=g tan θ=403 m/s 2. (1)a 1=5 m/s 2

初中物理电学极值题--最新版

初中物理知识点汇总----电学极值题 九年级物理:极值型 1.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,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 A, 通过的最大电流是 A。 2.两个电阻,分别标有“3V,0.5A”和”6V,0.3A”字样。将它们串联后接入路使 用,电路中电流不能超过 A,两端允许加的最大电压是 V;它们并联后接入电路使用,电路两端的允许加的最大电压是 V,电路中的最大电流是 A。 3.如右图,电源电压为18V,R 2 是0~50Ω的变阻 器,合上S后,A表示数为0.5A,V表示数为5V,求 (1)R 1 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? 4.如右图示电源电压为9V,R 1=3Ω,滑动变阻器R 2 的变化范围为0~20Ω,如果电流表采用0~0.6A量程,电压表采用0~3V量程,为了不使电流表、电压表 损坏求滑动变阻器R 2的取值范围。 5.如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2 最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保护电表, 变阻器接入电路的阻值范围是 6.如图所示,R 1 =5Ω,R 2 为0~20Ω的滑动变阻器电流表的量程为0~0.6A,电压表 的量程为0~3V,电源电压为4.5V。为了使两表都能安全使用, (1)对变阻器连入电路的阻值应在什么范围内变化? (2)电流表和电压表的变化范围是多少?

巧用“极值法”解物理电学题(最大功率等)

巧用“极值法”解物理电学题(最大功率等) 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?(答案:10欧,0.9W) 分析:P R2=I2R2=[U/ (R1+ R2)]2 R2=U2/[1/R2(R1+ R2)2]= U2/[1/R2 (R2-R1)2+4 R1]。讨论: (1)当R2=R1时,P R2最大=U2/(4R1) (理论最大值) (2)当R2<R1(A<R2<B时,R2取B,P R2最大=[U/ (R1+ R2)]2 R2 (实际最大值) (3)当R2>R1时(A<R2<B时,R2取A,P R2最大=[U/ (R1+ R2)]2 R2 (实际最大值) 2、同例1。若滑动变阻器R2的取值范围是0-5欧呢?(答案:0.8W) 3、电源电压36V不变,R1=10欧,滑动变阻器R2标有“1A,30Ω”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?(答案:26欧,26W) 分析:电路中的最大电流为1A,则滑动变阻器的范围是26Ω-30Ω,取26Ω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?(答案:L2) 分析:4个灯泡的电阻分别为:4.5Ω、18Ω、72Ω、288Ω。M、N两端 相当于接入一个“4.5Ω-288Ω”的变阻器。 5、如图,已知定值电阻R1=8Ω,R2=10Ω.当S接1时,电流表的示数 为0.2A,那么当S接2时,电流表可能值在 A至 A间。(答 案:0.16A-0.2A) 分析:0.2(R+8)=U,I=U/(R+10)=(0.2R+1.6)/(R+10) 讨论:当R=0时,I=1.6/10A=0.16A。当R为无穷大时,I=(1.2+1.6/R) /(1+10/R)=0.2/1A=0.2A 6、有三个定值电阻,其中R1=12Ω,R2=3Ω,R1>R3>R2,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___________。(答案:18W-27W) 分析:P总=P 1+P 2+P 3=U2/R1+ U2/R2+ U2/R3=3W+12W+36V2/ R3 讨论:P总最大,R3应最小,根据R1>R3>R2知,R3= R2=3Ω时,P总最大=15W+12W=27W。 P总最小,R3应最大,根据R1>R3>R2知,R3= R1=12Ω时,P总最大=15W+3W=18W。7、如图,电源电压不变,滑动变阻器R2的最大值为20Ω,R1=30Ω,灯丝电阻R L<R1,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 (答案:C) 分析:P在a端时,电源电压U=Ia(R1+R2+R L)=0.33(30+20+ R L); P在b端时,电路中的电流I b=U/(R2+R L)=0.33(30+20+ R L)/(30+R L) =0.33[20/(30+R L)+1]。讨论:R L=0时,I b最大=0.55A;R L=30 Ω时,I b最小=0.44A。所以0.44A<I b<0.55A。

03物理极值问题

物理极值问题解题方法与技巧 物理极值问题与临界问题是高中物理中的重要问题,涉及的知识面广,综合性强,加之对数理结合能力要求较高,已成为高中生学习物理的难点之一,同时又是历年高考的热点之一。 (1)所谓极值问题,是指在一定条件下,某物理量出现极大值或极小值的情况。这类问题主要包括: ①是否有极值,是极大值还是极小值;②取得极值的条件;③求极值;④根据极值讨论其他问题。 (2)所谓临界问题,是指当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)的转折状态。可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”。某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态称为临界状态。至于是“出现”还是“不出现”,需视具体问题而定。 (3)极值问题和临界问题往往是联系在一起的,临界条件往往也是极值条件。 ①临界点是一个特殊的转换状态,是物理过程发生变化的转折点,在这个转折点上,系统的一些物理量达到极值。 ②临界点的两侧,物体的受力情况、变化规律、运动状态一般要发生改变,能否用变化的观点正确分析其运动规律是求解这类题目的关键,而临界点的确定是基础。 ③许多临界问题常在题目的叙述中出现“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”……等词句,对临界问题给出了明确的暗示,审题是只要抓住这些特定词语其内含规律就能找到临界条件。 ④有时,某些临界问题中并不包含常见的临界术语,但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变,如运动中汽车做匀减速运动类问题,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。 ⑤临界问题通常具有一定的隐蔽性,解题灵活性较大,审题时应力图还原习题的物理情景,抓住临界状态的特征,找到正确的解题方向。 ⑥确定临界点一般用极端分析法,即把问题(物理过程)推到极端,分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件。解题常用的思路用矢量法、三角函数法、一元二次方程判别式法或根据物理过程的特点求极值法等。 (4)解决临界问题与极值问题有两类基本方法,即物理方法(也称分析法)和数学方法。 ①物理方法,重在对所述问题形成清晰的物理图景,分析清楚物理过程,从而找出临界条件或达到极值的条件,然后在此条件下直接求解。 物理方法解题过程简捷,但对物理能力要求较高。有时还要注意有多种可能性。 ②数学方法,主要是通过对所述问题建构对应的数学模型,化物理极值问题和临界问题为数学极值问题,从而利用数学知识中各种求极值的方法求出物理极值。 在求解物理极值过程中要将实际物理过程与所学数学知识进行灵活的结合,充分发挥数学的作用,往往要进行数学建模。数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程,对物理规律或物理概念的描述提供了最简洁、最准确的表达方式,而且在内容上能表述得深刻、精确、简捷。 从高中生已有的数学知识,总结出求解物理极值问题通常涉及到的数学知识有:二次函数中的配方法,极值公式法,判别式法;三角函数的有界性,化一法;不等式;图象法;向量法;求导法,分析法,归纳法等方法。 数学方法严谨准确全面,但对数理结合能力要求较高,同时要求学生数学基础要较好。有时还要注意数学结论有无物理意义,结果的正负在物理中的意义,等等。 (一)对是否存在极值的判断 〖例1〗如图电路的A、B两端接在一个稳压电源两端,○A为理想电流表,试分析,当滑动变阻器的滑片从a移向b 的过程中○A的读数将如何变化?(根据a、b之间有无极值点讨论)

初中物理电学动态电路分析(极值问题)-基础篇包含答案

初中物理电学动态电路分析(极值问题)基础版 一、单选题 1.如图所示是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R2上标有“l5Ω0.3A”字样,R1为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值变化范围为10Ω~30Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,环境湿度适当,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是() A. 湿度增大时,电压表示数变大 B. 湿度增大时,电流表示数减小 C. 电流表的变化范围是0.2A~0.24A D. 电路的最大总功率是1.8W 2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知() A. 电阻棒的总电阻是60Ω B. 小聪的身高是1.7m,小亮的身高是1.5m C. 小聪的身高是1.5m,小亮的身高是1.7m D. 从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2~1.8m 3.如图所示电路,电源电压恒为 4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱R x最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是()

A. S1、S2均向左闭合,R x允许接入电路的最大阻值为20Ω B. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7W C. S1向左、S2向右闭合,R x允许接入电路的最大阻值为60Ω D. S1向右、S2向左闭合,只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍 4.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。 下列结论正确的是() A. 电源电压是12V B. R2的阻值是30Ω C. 电流表的最大示数是2.1A D. 该电路的最大功率是64W 5.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是() A. R0的阻值是5Ω B. 电路的最大总功率12.8W C. R0的最小功率是1.6W D. 滑动变阻器最大阻值是35Ω

(完整版)物理中求极值的常用方法

物理解题中求极值的常用方法 运用数学工具处理物理问题的能力是高考重点考查的五种能力之一,其中极值的计算在教学中频繁出现。因为极值问题范围广、习题多,会考、高考又经常考查,应该得到足够重视。另外很多学生数、理结合能力差,这里正是加强数理结合的“切人点”。学生求极值,方法较少,教师应该在高考专题复习中提供多种求极值的方法。求解物理极值问题可以从物理过程的分析着手,也可以从数学方法角度思考,下面重点对数学方法求解物理极值问题作些说明。 1、利用顶点坐标法求极值 对于典型的一元二次函数y=ax 2+bx+c, 若a>0,则当x=-a b 2时,y 有极小值,为y min =a b ac 442-; 若a<0,则当x=-a b 2时,y 有极大值,为y max =a b ac 442-; 2、利用一元二次函数判别式求极值 对于二次函数y=ax 2+bx+c ,用判别式法 利用Δ=b 2-4ac ≥0。(式中含y) 若y ≥A ,则y min =A 。 若y ≤A ,则y max =A 。 3、利用配方法求极值 对于二次函数y=ax 2+bx+c ,函数解析式经配方可变为y=(x-A)2+常数:(1)当x =A 时,常数为极小值;或者函数解析式经配方可变为y = -( x -A )2+常数。(2)当x =A 时,常数为极大值。 4、利用均值定理法求极值 均值定理可表述为 ≥+2 b a a b ,式中a 、b 可以是单个变量,也可以是多项式。 当a =b 时, (a+b)min =2ab 。 当a =b 时, (a+b) max =2 )(2 b a +。 5、利用三角函数求极值 如果所求物理量表达式中含有三角函数,可利用三角函数的极值求解。若所求物理量表达式可化为“y=Asin ααcos ”的形式,则y= 21Asin2α,在α=45o时,y 有极值2 A 。 对于复杂的三角函数,例如y=asin θ+bcos θ,要求极值时先需要把不同名的三角函数sin θ和cos θ,变成同名的三角函数,比如sin(θ+ф) 。这个工作叫做“化一”。首先应作辅助角如所示。

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