2020年基于核心素養(yǎng)下的34個(gè)中考物理特色專(zhuān)題專(zhuān)題11最值及其范圍的問(wèn)題(含解析)

1、專(zhuān)題11最值及其范圍的問(wèn)題特色專(zhuān)題概述1. 滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值范圍問(wèn)題這類(lèi)問(wèn)題考查串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式、電功率公式的靈活應(yīng)用，正確的判斷滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率是關(guān)鍵。同時(shí)要正確分析在什么情況下，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，在什么情況下，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，是需要集中精力來(lái)研究的。2. 電源電壓調(diào)節(jié)范圍的問(wèn)題這類(lèi)問(wèn)題涉及滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，滿(mǎn)足電壓表或者電流表的要求，有的需要滿(mǎn)足用電器的要求。來(lái)討論電源電壓調(diào)節(jié)的范圍。解決問(wèn)題是離不開(kāi)歐姆定律的，所以要靈活使用歐姆定律及其變形是關(guān)鍵。3. 電路總電功率最小問(wèn)題這類(lèi)問(wèn)題主要考查學(xué)生對(duì)電功率計(jì)算公式、歐姆定律計(jì)

2、算公式、串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)的理解和掌握，知道電路總電阻最大時(shí)，消耗總功率最小是解決此題的關(guān)鍵。4. 電路消耗的最大電能問(wèn)題當(dāng)電路中電流最大是，消耗的電能最大，用Wt=Ul大t求解；當(dāng)電路中電流最大是，消耗的電能最大，用W小=UI小t求解；所以解決這個(gè)類(lèi)問(wèn)題，關(guān)鍵還是在電路電流的問(wèn)題，進(jìn)一步來(lái)講，要熟練應(yīng)用歐姆定律，最后通過(guò)討論電 阻的大小，或者說(shuō)滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)來(lái)落實(shí)問(wèn)題的解決。特色專(zhuān)題典例【例題1】如圖為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用電路，電路中電流表量程為O0.6A ,電壓表量程為O3V,滑動(dòng)變阻器的最大值為50 ,定值電阻R）為10 電源電壓為 6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)操作正確并保證電路各器材安 全，則

3、在閉合開(kāi)關(guān)后移動(dòng)滑片P的過(guò)程中（）A.電流表的最大示數(shù)是0.6AB. 電壓表的最小示數(shù)是1VC. 滑動(dòng)變阻器的最小功率是0.5WD. 電阻R)的最大功率是0.6W【答案】BC【解析】由電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓，電流表測(cè)電路電流;(1 )電源的電壓大于電壓表的最大示數(shù)， 根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)為3V,電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律可得，電流表的最大示數(shù)：I max= -,'=0.3A ,故 A 錯(cuò)誤；RO 10此時(shí)電阻R)消耗的最大功率：POmaX=UIaJmax=3V× 03A=09W,故 D 錯(cuò)誤；I串聯(lián)電路中總

4、電壓等于各分電壓之和，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：URmin=U- LimaX=6V- 3V=3V,I串聯(lián)電路中各處的電流相等，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的最小功率是RI=Ulinl max=3V× 0.3A=0.9W；(2) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，電阻最大為R總=R+R=50 +10 =60 ,則電路中的電流:UL60Imin電壓表最小示數(shù)為:Lkmin=IminR)=0.1A× 10 =1V,故 B 正確.串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：LRma=U Lklin=6V- 1V=5V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率是PR2=UmaX min=5V× 0.1A=

5、0.5W,所以滑動(dòng)變阻器的最小功率是0.5W,故C正確。Si閉合，P在中【例題2】如圖所示電路中，燈泡 L標(biāo)有“6V 3W”字樣(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)，當(dāng)開(kāi)關(guān)滑動(dòng)變阻器的滑片 P在最左端時(shí)，燈泡 L正常發(fā)光；當(dāng)開(kāi)關(guān) S閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)是0.2A。求:(1) 電源電壓；(2) 滑動(dòng)變阻器 R的最大阻值；(3) 整個(gè)電路的最小功率和最大功率。R S222l©_【答案】(1)6V;(2)36; ( 3)4W【解析】(1)由題意可知，電源電壓U=Ll額=6V(2)當(dāng)S閉合，S2斷開(kāi)，設(shè)滑動(dòng)變阻器串入電路的電阻為Ri燈泡電阻RL U額 (67)12P額

6、3W由歐姆定律：IRI RLU6VRRL 1218I0.2A滑動(dòng)變阻器的增大阻值 R=2R=36(3)當(dāng)小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)時(shí)，電路的電功率最小:U額(R RL)(6V )(36 12)0.75W當(dāng)小燈泡L與滑動(dòng)變阻器 R并聯(lián)時(shí)，電路的電功率最大:U2 U2RRL2 24W(6V)(6V)361【例題3】實(shí)驗(yàn)室里有兩只額定電壓分別為4V和6V的小燈泡L1和L2,將它們連接到圖1所示的電源電壓可調(diào)的電路中，其中通過(guò)L2的電流與電壓的關(guān)系如圖2所示閉合開(kāi)關(guān)S、Sa,斷開(kāi)S3,滑片P置于最左端時(shí),一只小燈泡正常發(fā)光，電路消耗的功率為5.2W;只閉合S3,滑片P置于最右端時(shí)，也有一只小燈泡正常發(fā)

7、光，且L2的電阻與變阻器連入電路中的電阻之比為：R>: R=1: 4 .求： JJ 9 SV圖1圖2(1) L2正常工作時(shí)的電阻.(2) Li正常工作時(shí)的電流.(3) 在一只小燈泡正常發(fā)光條件下，電源電壓的調(diào)節(jié)范圍.【答案】(1) L2正常工作時(shí)的電阻為. (2) Li正常工作時(shí)的電流 0.4A . ( 3)在一只小燈泡正常發(fā)光條件下，電源電壓的調(diào)節(jié)范圍為4V9V.【解析】本題考查了開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合對(duì)電路的影響和串、并聯(lián)電路的判斷，以及串聯(lián)電路電流和電壓的特 點(diǎn)，利用歐姆定律和電功率公式進(jìn)行計(jì)算；解題的關(guān)鍵是由圖象求出電壓對(duì)應(yīng)的電流值本題難點(diǎn)是判斷 哪個(gè)燈泡正常工作，這是解決問(wèn)題十分重要的

8、依據(jù)。(1) 根據(jù)圖象可得L2正常工作時(shí)的電壓和電流，UL2=6V, Il2=1A。然后利用歐姆定律公式l=UR變形可求得正常工作時(shí)的電阻 FL2= Ul2 / I L2= 6V / 1A =5 .(2) 閉合開(kāi)關(guān) S、S2,斷開(kāi)S,滑片P置于最左端時(shí)，L1和L2并聯(lián)，根據(jù)一只小燈泡正常發(fā)光，確定一定是L1正常發(fā)光，可求得電源電壓U=U1=4V,根據(jù)總功率可求得總電流I總=PU=52W4V=1.3A ,根據(jù)圖象可得出I 2的數(shù)值2=0.9A ,然后可求得 L1正常工作時(shí)的電流I 1=l總-2=1.3A - 0.9A=0.4A .(3) 只閉合SB,滑片P置于最右端時(shí)，小燈泡 L1和L2及變阻器

9、R串聯(lián)，正常發(fā)光的一只燈泡為L(zhǎng)1 ,電路中 的電流 =1=0.4A ,由圖象可知，此時(shí) U=1V,則由I=UR可得，L1 的電阻 R1= Ul1 2=4V04A =10 , L2的電阻 R=匕/ 二=1V0.4A =2.5 由于R2： R=1: 4.則變阻器的電阻 R=4R=4× 2.5 =10,電源電壓 U'=RP=0.4A×( R+R>+R) =0.4A×( 10 +2.5 Q +10)=9V,則電源電壓的調(diào)節(jié)范圍為4V9V.特色專(zhuān)題訓(xùn)練、選擇題1.如圖所示，定值電阻 Rd=1OQ ,滑動(dòng)變阻器 R的最大阻值為20Q,燈泡L上標(biāo)有“ 3V 0.6

10、W'的字樣，忽略燈絲電阻的變化。只閉合開(kāi)關(guān)S、S,并把R的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為0.1A ,下列說(shuō)法正確的是()A.電源電壓為3VB.此電路的最小功率為0.3WC. 此電路的最大功率為 1.5WD. 通過(guò)燈泡L的最大電流為0.2A【答案】ABC【解析】本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電 壓和額定電壓相等。(1) 只閉合開(kāi)關(guān)S、Si, R的滑片移到最右端，Ro與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，R的滑片移到最右端連入電路的電阻為 20 ,則總電阻：R=R+R滑=10 +20 =30,由I= 一可得，電源的電壓：U=IR=O.1A× 30

11、=3V;故 A正確；E(2) 若三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合，R的滑片移到最左端連入電路的電阻為0,所以燈泡與 Ro并聯(lián)，此時(shí)電路中的電流最大;則:FO=U2伽10=0.9W,燈泡兩端的電壓 U=U=3V與額定電壓3V相等，則燈泡正常發(fā)光;由F=UI可得通過(guò)燈泡的最大電流為：PL0.翎3V=0.2A ,故D錯(cuò)誤;IFL=F 額=0.6W,所以最大總功率 F最大=Fo+Fl=0.9W+0.6W=1.5W 故C正確;=15> FO=10 ;根據(jù)電阻的串并聯(lián)特點(diǎn)可知:當(dāng)燈泡與滑動(dòng)變阻器 R的最大值串聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最大，電流最小，則總功率最小;為:=1=15÷CjP最小=0.3W;故B正確。2

12、如圖所示，電源電壓恒為 3V,燈泡L標(biāo)有“ 3V 1.5W”字樣（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響），滑動(dòng)變阻器R最大阻值為 30 ,電壓表量程“ 0-3V',電流表量程為“ 0-0.6A”。在電路安全的情況下，下列判斷正確的是（）SLCH-A.燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為 10B只閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的取值范圍只能是0- 10C. 只閉合開(kāi)關(guān)S,該電路的最大功率是 2.5WD. 將滑片P移到R的最左端，閉合開(kāi)關(guān) S S,電流表示數(shù)為0.6A【答案】D【解析】A.由P=UI=U/R可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=UL2Pl=（3V） 21.5W=6 ,故A錯(cuò)誤；BC.只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，滑動(dòng)變阻器

13、R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測(cè) R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流， 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，此時(shí)電壓表的示數(shù)為零，燈泡兩端的電壓等于電源電壓3V,通過(guò)燈泡的電流：I l=URl=3V6 =0.5Av 0.6A ,則電路中電流最大為0.5A ,電路的最大功率為：P 大=UI 大=3V× 05A=15W,故 C錯(cuò)誤；電源電壓為3V,電壓表量程“ 0-3V',當(dāng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)，電流最小，兩電表都是安全的，所以，滑動(dòng)變阻器的取值范圍是030,故B錯(cuò)誤；D.將滑片P移到R的最左端，閉合開(kāi)關(guān) S S,滑動(dòng)變阻器 R與燈泡L并聯(lián)，電壓表測(cè)導(dǎo)線(xiàn)兩端的電壓，電 流表測(cè)干路

14、中的電流，因燈泡兩端的電壓仍然為3V,則通過(guò)小燈泡的電流：l=0.5A ;通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：I r=UR=3V30 =01A,則電流表的示數(shù)：I' =I l+ r=0.5A+01A=06A ,故D正確。3 .如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡Li、L2分別標(biāo)有“ 6V 3W'和“ 6V 6W'的字樣，滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為 O12 ,當(dāng)Si、S2和S3都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，兩燈都正常發(fā)光不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響，則（）A. 電源電壓為 12 VB 兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為3AC. 整個(gè)電路的最小功率 2.25WD. 整個(gè)電路的最大功率 9

15、 W【答案】D【解析】（1）當(dāng)S、S2、S3都閉合，滑動(dòng)變阻器滑到 a端時(shí)，燈泡Li和燈泡L2并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且兩燈都正常發(fā)光，所以，電源的電壓 U=U=L2=6V,故A錯(cuò)誤；（2）由P=Ul可得，兩燈泡都正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流：P1 3WPo IfiWI 1=0.5A , I 2=IA,UL 6VU2 6V因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和， 所以，兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù):I=I i+l 2=0.5A+1A=1.5A ,故 B 錯(cuò)誤;（3）由嘩可得，兩燈泡的電阻：R1=6VIL O. 5A=12,=6當(dāng)S、S3閉合且滑片位于b端時(shí)，R1與R的最大阻值串聯(lián)，電路

16、中的總電阻最大，電路的總功率最小,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路的最小總功率:U2 I_ 2 ,=K嚴(yán)=12+12P小，故C錯(cuò)誤（4）當(dāng)S、S、S3都閉合且滑片位于 a端時(shí)，兩燈泡并聯(lián)，電路中的總電阻最小，電路的總功率最大,因此時(shí)兩燈泡均正常發(fā)光, 所以，整個(gè)電路的最大功率：P 大=R+P2=3W+6W=9,W故 D正確.4如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片 P從n點(diǎn)滑到m點(diǎn)的過(guò)程中，兩電壓表示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示，下列敘述正確的是(G0.5A. 圖乙中ab是表示電壓表 V的示數(shù)隨電流變化的圖象B. Rz的阻值為4C滑片從n點(diǎn)滑到m點(diǎn)的過(guò)程中，電

17、源消耗的最大功率是10WD.滑片在n點(diǎn)時(shí)，5s內(nèi)電阻R消耗的電能是5J【答案】BC【解析】(1)變阻器的滑片 P從n點(diǎn)滑到m點(diǎn)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小，電路中的電流變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知：滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，根據(jù)歐姆定律可知Rz兩端的電壓變大；據(jù)此可判斷出圖乙中 be, ab分別是哪一個(gè)電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線(xiàn)；(2) 由(1)可知，對(duì)于 R:通過(guò)的電流隨兩端電壓的減小而增大；對(duì)于 R:通過(guò)的電流隨兩端電壓的增大而增大；據(jù)此判斷，乙圖中Cb是R的U- I圖象，ab是R的U- I圖象.由圖象可知，當(dāng) U2=4V時(shí)，l=1A ,由此根據(jù)歐姆定律可求 Ra的電

18、阻；(3) 從“ U- I”關(guān)系圖象可以看出，滑片P在n點(diǎn)、m點(diǎn)的電壓表示數(shù)與電流值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓，利用P=UI求出總功率最大值；(4) 滑片在n點(diǎn)時(shí)，電流最小，利用 W=I2Rt即可求出消耗的電能.A. 變阻器的滑片 P從n點(diǎn)滑到m點(diǎn)的過(guò)程中，變阻器連入電路的電阻變小，電路中的電流變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，變阻器兩端的電壓變小，根據(jù)U=IR可知Rz兩端的電壓變大；所以，圖乙中Cb是表示電壓表 V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線(xiàn)，ab是表示電壓表 Va的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線(xiàn)，故 A錯(cuò)誤；B. 由A項(xiàng)分析可知，滑片 P從n點(diǎn)滑到m點(diǎn)的過(guò)程中，電流變大，變阻器R

19、兩端的電壓變小，Rz兩端的電壓變大;所以，通過(guò)R的電流隨兩端電壓的減小而增大，通過(guò)R2的電流隨兩端電壓的增大而增大；由此可知，乙圖中 Cb是R的U- I圖象，ab是R的U- I圖象；由乙圖中ab可知，I=IA時(shí)，U2=4V,根據(jù)I=廠(chǎng)可得甩的電阻：fn I 4VR=L=4 ;故 B 正確；I IAC. 從“ u- I ”關(guān)系圖象可知，滑片P在n點(diǎn)時(shí)，電流la=05A , U=7V、U2=2V;滑片P在m點(diǎn)時(shí)，電流b=1A, U ' =4V U2' =4V;根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得電源電壓：U=aR+U+U, U=bR+U' +U2',電源電壓不變，則

20、有：laR+U+U2=lbR+U' +U2',即：0.5A × R+7V+2V=1AR+4V+4V解得R=2,則電源電壓： U=IaR+U+Ua=05A× 2 +7V+2V=10V電路中的最大電流b=1A,則電路消粍的總功率最大值：P大=Ub=1OV× 1A=10W故 C正確.D. 滑片在n點(diǎn)時(shí)，電流最小，5s內(nèi)電阻R消耗的電能： W=L2Rt= (0.5A) 2× 2× 5s=2.5J ,故 D錯(cuò)誤。二、填空題5. 如圖所示的電路，電源電壓恒為9V,電壓表量程為06V,滑動(dòng)變阻器 R的規(guī)格為30 1A”，燈泡L標(biāo)有“6V3W“

21、字樣。閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片 P移動(dòng)時(shí)，要求兩電表示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值，不考慮燈絲電阻變化，在全部滿(mǎn)足以上條件的情況下，電流表的量程應(yīng)選_最恰當(dāng)(選填“ 00.6A ”或“ 0-3A “)，滑動(dòng)變阻器接人電路中的最小阻值應(yīng)為_(kāi);電路中電流的最小值應(yīng)為AO-1L I1TJ【答案】00.6A ; 6; 0.25。【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器 R串聯(lián)，電壓表測(cè) R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流，然后與滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流相比較確定電路中的最大電流，據(jù)此確定電流表的量程，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆

22、定律求出燈泡的電阻和電路的總電阻，禾U用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值；由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的最小電流。由電路圖知，燈泡 L與滑動(dòng)變阻器 R串聯(lián)，電壓表測(cè) R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）由P=Ul可得，燈泡的額定電流：I L=LL=旦Lo.5A， ¾ 6V因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,所以，電路中的最大電流I大=I l=0.5A ,則電流表的量程為 00.6A ,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，由

23、l=UR可得，燈泡的電阻和電路的最小總電阻分別為：Rl=-t=12,R 總小 L=勺 V =18 0.5A因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值:R 小=R總小R=18 12 =6 ;（2）由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為Ur=6V時(shí)，變阻器接入電路的阻值最大，電路中的電流最小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，此時(shí)燈泡兩端的電壓：UL' =U- U=9V- 6V=3V,則電路中的最小電流： I小=Ul' / R l=3W2 =0.25A°6. 如圖，燈泡L上標(biāo)有“6V 3W“字樣，電源電壓6V且保持不變，定值電阻

24、R=80 （不計(jì)燈絲電阻的變化） 只閉合S和S3,電阻R在100s產(chǎn)生的熱量是 J ,電路在工作狀態(tài)下，整個(gè)電路消耗的最小功率是W【答案】450; 1.8。P前3聊【解析】（1）由P=UI可得，I額=0.5A ,由I= 可得燈泡L的電阻值R= =12;R J. 5A(2) 只閉合Si和S3,電阻R與燈泡并聯(lián)，電阻 R兩端的電壓為電源電壓 6V,電阻R在100s產(chǎn)生的熱量：Q=W必=伽X 100s=450J ；R 8(3) 閉合開(kāi)關(guān)S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si、S3,電阻R和燈泡L串聯(lián)，使其接入電路的阻值最大，則整個(gè)電路消耗的 電功率最小。P最小=:=1.8WO8+12 I最小電功率:三、綜合計(jì)算題7 .

25、如圖所示，燈泡 L上標(biāo)有“ 6V 2.4W'字樣，電流表量程為 00.6A ,電壓表量程為 0 - 15V.滑動(dòng)變阻 器的最大電阻為160 只閉合 S,滑片置于某點(diǎn) a時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻 Ra=40 ,電壓表示 數(shù)U=12V,電流表示數(shù)為la；只閉合S2,滑片置于某點(diǎn)b時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為甩，電流表示數(shù)為Ib.已知la： b=3: 4, R3: Ro=3: 2 (燈絲電阻不隨溫度變化)，滑片移動(dòng)過(guò)程中，燈泡電壓不超過(guò)額 定值，電表示數(shù)不超過(guò)量程。求：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;(2)定值電阻Rd和電源電壓U;(3)只閉合S時(shí)，電路消耗的最小功率?！敬鸢浮?1)

26、小燈泡的電阻為 12;(2)定值電阻Ro為20 ,電源電壓為 18V;(3)只閉合S時(shí)，電路消耗的最小功率為2.7W?！窘馕觥?1)已知U額=6V, P額=2.4W,根據(jù)P=UI= 得:R=15°燈泡電阻RL=(2)只閉合S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器 Ra和定值電阻Rd串聯(lián)，電壓表示數(shù) U=12V,已知電阻Ra=40 ,所以根據(jù)歐姆定律得：此時(shí)電路中電流，即電流表示數(shù)為 L2V40 =0.3A,Ia則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得:U=U+aR=12V+0.3A×R 0Fb,小燈泡L與R)串聯(lián)，電流表示數(shù)為Ib,只閉合S2,滑片置于某點(diǎn)b時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為由題意知：

27、I a： I b=3： 4，貝V Ib=丄Ia= 丄 × 0.3A=0.4A則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得：U=IbR+1 bR=l b ( R>+R) =0.4A×( R>+15Q) 已知：Fb: F0=3： 2則解方程得：F0=20, U=18V(3) 只閉合S時(shí)，滑動(dòng)變阻器和定值電阻R)串聯(lián)，要使電路消耗的功率最小，則滑動(dòng)變阻器這時(shí)連入電路U-U晉最大J最大R滑最大即1卯-15 V = !丹20 1fc的阻值達(dá)到最大值設(shè)為R最大，即此時(shí)變阻器兩端的電壓可以達(dá)到電壓表的最大量程15V,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得:解得 R最大 =100,而變阻器

28、R的最大電阻為160 ,即滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值可以最大達(dá)到100;則電路中的電流最小為：I最小=U滔最天=15f =0.15A , 陶最表LOO 消耗的最小功率 P最小=UI最小=18V× 0.15A=2.7WA8. 如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡L標(biāo)有“ 6VI.8W”字樣，R3為10的定值電阻,滑動(dòng)變阻器R銘牌上標(biāo)有“ 1A”字樣(電阻值已模糊不清)，電壓表使用的量程為 03V,電流表使用的量程為00.6A 當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，在不損壞各電路元件的情況下，滑動(dòng)變阻器最小與最大功率之比為1 : 4請(qǐng)求：(1)小燈泡L的電阻

29、為 _ ;電源電壓為 _VO(2) 滑動(dòng)變阻器R的最大阻值。(3) 只閉合S3時(shí)，在不損壞各電路元件的情況下，1min內(nèi)電路消耗的最大電能。gr*SJft【答案】(1) 20; 6o(2)滑動(dòng)變阻器 R的最大阻值為40o(3)只閉合S3時(shí)，在不損壞各電路元件的情況下，1min內(nèi)電路消耗的最大電能是 108J。【解析】A.知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UR求出小燈泡的阻值；當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，L與R并聯(lián)，由于小燈泡恰好正常發(fā)光，根據(jù)燈泡的額定電壓即可得出電源電壓；B. 當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，L與R并聯(lián)，電流表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電流，已知滑動(dòng)變阻器最小與最大功率之比為1： 4,則根據(jù)P=UI即

30、可求出通過(guò)變阻器的最小電流，然后根據(jù)歐姆定律即可求出變阻器的最大電阻。C. 只閉合S3吋，電阻R與R串聯(lián)，根據(jù)電壓表和電流表的量程判斷得出電路中的最大電流，利用P=UI即可求出Imin內(nèi)電路消耗的最大電能。（1）由P.可得，小燈泡的阻值：R=噬=業(yè)!=述；當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R）被短路，L與R并聯(lián)，由于小燈泡恰好正常發(fā)光，則電源電壓U=U額=6V;（2） 當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R3被短路，L與R并聯(lián)，電流表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電流，由于電流表的量程為 O0.6A ,所以當(dāng)電流表示數(shù)最大為0.6A時(shí)，變阻器的功率最大；則 P 滑大=UI 滑大=6V× 0.6A=36W;當(dāng)變阻器的電阻全部連入

31、電路時(shí)，通過(guò)變阻器的電流最小，此時(shí)變阻器的功率最小；已知P滑?。篜滑大=1: 4,t 1 1則：P 滑小=TP 滑大=× 3.6W=0.9WH2根據(jù)P= _可得變阻器的最大阻值：（3）只閉合S時(shí)，電阻R）與R串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)R）兩端的電壓，由于電壓表量程為03V,則當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為L(zhǎng)0=3V時(shí)，電路中的電流：I O=0.3A ；因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為00.6A ,所以，電路中的最大電流為0.3A ,則Imin內(nèi)電路消耗的最大電能：W大=Ul0t=6V × 0.3A × 60s=108J°9. 如圖所示電路，

32、電源電壓18V恒定不變，小燈泡工標(biāo)有“ 12V”的字樣，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“ 200 1A”，電流表量程“ O06A”電壓表量程“ 015V'調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至某一位置時(shí)再閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡好正常發(fā)光，此時(shí)電流 2s內(nèi)對(duì)小燈泡L做功12J ,不考慮溫度對(duì)電阻的影響。求:(1) 小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流;(2) 滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值在什么范圍時(shí)才能保證電路的安全;(3)小燈泡L兩端電壓為何值時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，最大功率是多少?【答案】(1) 0.5A (2) 12120( 3) 9V, 3.375W?！窘馕觥?1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U=12V, t=2s時(shí)電流對(duì)小燈泡做的

33、功W=12J,由W=UIt可得，小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流：WL 12TI L=一旦=0.5A ;ULt 1V× 2s1A,(2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為00.6A ,變阻器允許通過(guò)的最大電流為所以，電路中的最大電流I大=0.5A ,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,由l=UR可得，電路中的總電阻和燈泡的電阻分別為：R 總=U=36, R=24,.l '因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， 所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R小=R總R-=36- 24 =12,當(dāng)電壓表的示數(shù) U,=15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電

34、壓之和，所以，此時(shí)燈泡兩端的電壓：Ul' =U- O18V- 15V=3V則電路中的最小電流:叮I 3V .11 248|I小則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:則滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值在12 120 的范圍時(shí)才能保證電路的安全；(3) 滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：PR=Ud= ( U- IRL) I= ( 18V- I × 24) I= - 2× 24 +18V× l=3.375W- 24 (I -亠 A) 2,8當(dāng)I=亠A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，此時(shí)燈泡兩端的電壓：SUl'' =IRL j 24 =9V,8滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率

35、：PR大=(U- UL') I= (18V- 9V)× 二A=3.375W。810.如圖所示，滑動(dòng)變阻器R、R的規(guī)格都為“ 10 2A ”燈泡 L標(biāo)有“ 3.0V 3.0W ”的字樣(不考慮燈絲電阻的變化)當(dāng)兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片P都在最左端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R的滑片至某位置時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表l'l的示數(shù)為1.6A ,求：(1) 電源的電壓。(2) 此時(shí)滑動(dòng)變阻器 R接入電路的阻值。(3) 此電路在安全工作的前提下，計(jì)算電路消耗的總電功率范圍(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)【答案】(1) 6V ( 2) 3( 3) 6.37W- 18.00W?！窘馕觥勘绢}考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，正確的判斷電路的最大和最小電 功率是關(guān)鍵。由電路圖可知，燈泡 L與R2串聯(lián)后再與R1并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流。A. 根據(jù)P=UI求出燈泡正常發(fā)光時(shí) L支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓；B. 根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值；C. 根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，當(dāng)兩滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路的總功率最小，根據(jù)電阻的