專題訓(xùn)練四：電路極值問題(附答案)

1、專題訓(xùn)練四：電路極值問題1.如圖所示的電路，電源電壓U=12V保持不變，滑動變阻器R標(biāo)有“ 100Q 1A ”字樣，燈泡L標(biāo)有“ 6V 6W” 字樣（燈絲電阻不隨溫度而變化），電流表量程為 0 0.6A ,電壓表量程為015V.為了確保測量準(zhǔn)確，要求 電表的示數(shù)不小于其最大測量值的1/3 ,要使測量準(zhǔn)確并確保電路安全，下列判斷正確的是（）A.燈泡L消耗的最小功率是 0.24WB.正常發(fā)光時燈絲的電阻是12 aC.電路中電流的變化范圍是0.11A0.6AD.滑動變阻器阻值的變化范圍是14 48a2.如圖所示，電源電壓保持 6V不變，電流表量程為 。 0.6A ,電壓表量程為 03V,定值電阻 R

2、1的規(guī)格為“10 Q 0.5A : 滑動變阻器R2的規(guī)格為“ 20 a 1A"。閉合 開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下 列說法正確的是（）電阻R1消耗電功率允許的變化范圍為0.4W0.9W來源電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A0.5A滑動變阻器R2允許接入電路阻值的變化范圍為1020 a電路消耗總電功率允許的變化范圍為1.8W3遮來A.只有和B.只有和C.只有和D.只有和3.如圖所示的電路，電源電壓恒為4.5V,電流表的量程為0-0.6A,電壓表的量程為 03V,定值電阻阻值 5Q, 滑動變阻器R的最大阻值50 Q,閉合開關(guān)S,移動滑片P 的過程中，下列說法正確的是

3、（）A.若1t片P向左移，電流表的示數(shù)變小B.電壓表與電流表的比值不變C.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是2.5 50aD.電流表的變化范圍是0.3A0.6A4.如圖所示，電源電壓恒為 3V,燈泡L標(biāo)有“3V 1.5W” 字樣（不計溫度對燈絲電阻的影響 ），滑動變阻器R最大阻 值為30Q,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（ ）A.燈泡L正常發(fā)光時的電阻為 10 aB.只閉合開關(guān)S,滑動變阻器的取值范圍只能是010QC.只閉合開關(guān)S,該電路的最大功率是 2.5WD.將滑片P移到R的最左端，閉合開關(guān) S、S,電流表示 數(shù)為0.6A5.如圖，電

4、源電壓恒為4.5V,電流表的量程為“00.6A”， 電壓表的量程為 “03V”，燈泡上標(biāo)有“2.5V 1.25W”（不 考慮燈絲電阻變化），滑動變阻器R的規(guī)格為“20 1A”。 閉合開關(guān)，在保證電路安全的情況下，移動滑片P的過程 中（）4）*A.電流表的示數(shù)最大為 0.6AB.燈泡消耗的最小功率為 0.12WC.電路消耗的最大電功率為2.7WD.滑動變阻器接入電路的最小電阻為4 a6.如圖，電路中L1 “6V 3W”和L2 "6V 6W 兩燈泡和滑動 變阻器R串聯(lián)，電壓恒為12V.下列說法正確的是（ ）I1|4A.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,兩燈泡均能正常發(fā)光B.保證兩燈泡均

5、不損壞，滑動變阻器R連入電路的最小值為3 aC.滑片P從最右端向左移動，使某燈剛好正常發(fā)光，則此時另一盞燈的實際功率為1.5WD.在保證電路安全的情況下，電路總功率最大可達到12W7 .如圖甲所示，電源電壓恒定， R是定值電阻，R是滑動 變阻器，閉合開關(guān) S,移動滑動變阻器的滑片 P從B端至 A端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的 U-I圖 像如圖乙所示，則A.電源電壓為20V8 . EF是Vi表示數(shù)隨A表示數(shù)變化的圖像C.滑動變阻器的最大阻值為10 QD.整個電路的最大功率為14.4W8 .如圖所示，Ri的阻值為5Q,滑動變阻器R2的最大阻值為40Q ,電源電壓保持4.5V不變，電流表

6、量程為“0-0.6A ”, 電壓表量程為“ 0-3V” .為保證電路安全，R2接入電路中 的最小阻值為 Q, R清耗的最小功率為W.®9 .如圖16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“6V 1.8W”字樣，R 0為10a的定值電 阻，滑動變阻器 R銘牌上標(biāo)有“ Q 1A ”字樣(電阻值 已模糊不清).電壓表使用的量程為。3V ,電流表使用的量程為00.6A。當(dāng)所有開關(guān)都閉合時，小燈泡恰 好正常發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動變阻器，在不損壞各電路元件的情 況下，滑動變阻器最小與最大功率之比為1: 4。請求(1)小燈泡L的電阻為 Q;電源電壓為 V。(2)滑動變阻器R的最大阻值。(3)

7、只閉合S 3時，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。10.如圖所示電路，電源電壓可調(diào)，R1=10 ，小燈泡標(biāo)有“6V6W “(阻值不變)?；瑒幼冏杵鱎2上標(biāo)有“15S2A”的字樣，求：(1)若只閉合&,調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L正常工作10s, 燈泡消耗的電能。(2)若只閉合S2,調(diào)節(jié)電源電壓，移動滑動變阻器滑片， 電壓表示數(shù)在1V3V之間變化，求電源電壓的最大調(diào)節(jié) 范圍。11 .如圖，已知電源電壓為 24V, R上標(biāo)有“ 100Q 3A ” 的字樣，燈泡上標(biāo)有“ 12V 3W”的字樣，電流表 A1的量 程為00.6A ,電流表 A的量程為03A.(1)求燈泡正常工作

8、時的電阻；(2)當(dāng)閉合S,斷開S2時，燈泡正常工作，求 R的 電阻；(3)當(dāng)S、S、S2都閉合時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，求 R的 電功率變化范圍.iSi% 給< _I_©12 .現(xiàn)有一個可調(diào)電壓電源，一個滑動變阻器R (銘牌上標(biāo)有“ 50 a 22A ”的字樣)，一個電壓表，A、B、C三盞小燈泡規(guī)格分別為：A燈“6V 3W”、B燈"6V 4 . 8W、 C燈“6V 6W”，三盞小燈泡的電流電壓關(guān)系如圖甲所示， 即三個燈的電阻隨實際功率變化而變化，在保證電路安 全的情況下，進行以下實驗(1)若將A.日C三盞小燈泡并聯(lián)接在可調(diào)電壓電源兩 端，電源電壓調(diào)節(jié)為 6V,求經(jīng)過2. 5

9、min,三盞小燈泡消 耗的總電能為多少 J?來源:Z|xx|k.Com(2)若將A、日C三盞小燈泡串聯(lián)接在可調(diào)電壓電源兩 端，調(diào)節(jié)電源電壓，使 A燈正常發(fā)光，求此時 C燈的實 際電功率。(3)若將電路元件按如圖乙所示連接，電源電壓調(diào)節(jié)為20V,當(dāng)滑動變阻器滑片在某個點時，電壓表讀數(shù)為15V,求將滑動變阻器滑片從這個點開始向左滑動的過程中，滑動變阻器阻值變化范圍13 .如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡 L標(biāo) 有“2.5V 0.25A”字樣，滑動變阻器 R的最大值為30 Q, 定值電阻R2=30 Q ,電流表的量程為 00.6A,電壓表的 量程為03V.求：(1)小燈泡的額定功率是多少？

10、(2)只閉合S、5和S3,將變阻器R的滑片P調(diào)到中點 時，電流表示數(shù)為 0.45A,則電源電壓是多少？(3)只閉合開關(guān)S、Si,移動變阻器的滑片 P,小燈泡L 的I -U圖象如圖乙所示。在保證各元件安全的情況下， 滑動變阻器R允許的取值范圍是多少？r14.如圖甲所示電路，電源電壓恒為6V,小燈泡L的I-U 圖象如圖乙所示。電阻 R1為30Q,滑動變阻器 R2的額 定電流為1A,電流表的量程為0-0.6A,電壓表的量程為 03V.請畫出該題的各個等效電路圖。(1)當(dāng)開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，L正常發(fā)光，此時通過R1的電流是多少？(2)只閉合開關(guān)S3,移動滑片P,當(dāng)R2接入電路中的阻 值為其最

11、大阻值的1/4時，電流表的示數(shù)為0.2A,滑動變 阻器的最大阻值是多少？(3)在保證各元件安全的條件下，電路消耗的最大功率和最小功率各是多少？過程中，電路消耗的最小功率是多少?16.如右圖所示的電路，電源電壓U=4.5V且保持不變，R=5Q, R2標(biāo)有“50Q 0.5A ”字樣的滑動變阻器，電流表的量程為00.6A,電壓表的量程 03V,則：(1)在接入電路之前，滑動變阻器R兩端允許加載的最大電壓是多少？(2)電路的最大總功率為多少？(3)為了保護電路，滑動變阻器接入電路的電阻值的變化范圍是怎樣的？17.如圖所示的電路中， 電源電壓為6V并保持不變，電壓 表的量程為03V,電流表的量程為 00

12、.6A,滑動變阻器 的規(guī)格為“ 20Q1A”，燈泡標(biāo)有” 5V2.5W""字樣。閉合 開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到阻值最左端的位置，這 時通過燈泡的電流為 多少？若要求兩電表的示數(shù)均不超 過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定值，則該電路能消耗的最大功率為多少？。(不考慮燈絲電阻的變化)15.如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡上標(biāo)有“12V 6W , 定值電阻R=120Q，滑動變阻器 R2上標(biāo)有“500、1A”， 電壓表的量程 選用“ 0? 3V”。斷開S2,閉合S和S1滑 片P移到B端，燈泡剛好正 常發(fā)光。(1)將滑片P移到B端，三個開關(guān)都閉合，lmin內(nèi)電路消 耗的電能足

13、多少？(2)斷開S1,閉合S和S2,在安全前提下，調(diào)節(jié)滑片 P的1. A 2.A 3.D 4.D 5.D 6.C 7. D 8. 2.5 ; 0.45 9.解；（0206（每空1分，共2分）1不當(dāng)所有開關(guān)都閉合時，的被短路，L與兄并聯(lián)。分）（I分）當(dāng)R打到最大時功率最小，打到電流表示數(shù)為0.6A時功率最大（分）F + :=1:4/也=0.9認，U 工 （6P ）2 滑動變阻器的最大限值汽=二=空二=4皿P, 09必, 解法一；當(dāng)只陽合歷時, 凡與代串聯(lián)當(dāng)/?打小時,電流表示數(shù)增大.電壓表示數(shù)也增大，電路蒿功率增大當(dāng)電流走示數(shù)為56A時,與兩端的電壓為解法一：1當(dāng)只閉合的時r降與衣串聯(lián)當(dāng)反打小時

14、，電流表示數(shù)增大.也慶表示數(shù)也增大.電路總功率增大當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時，%兩端的電壓為4=，用產(chǎn)05AX IOD=6V 超用/通用我的量程（1分）所以而不損壞各電路元件的情況下，電壓表示數(shù)最大為此時電路中允許的最大電流為 Zt = = -=034 口分）1m畝電路消耗的電能為凡100胎 WxF6VX03AX60s=ID8J（1 分）10.41.（1）只閉力Si時，燈泡L正常工作I儡消耗的電能；4=Pt=6Wxl0S=60J（2）只閉合證時,K串聯(lián),設(shè)電源電正為U.電壓表示數(shù)為5有U卷（Ri+R當(dāng)Uh=IV, R|=IOQ, R3=0 W電源電壓最小值為U 4,= IV11.解:(12V)2

15、 3W當(dāng)Ur = 3V%=10口1R=15Q時，電源電壓最大值為Um = 7.5V 所以電海電壓最大調(diào)節(jié)范圍是工1VSUS7.5V48（2）閉合S,斷開S1、S2時二，R1與L串聯(lián)，燈L發(fā)光正常,U1=U 電一Ul=24v 12v=12v I L額=% 3w-0.25A12VI = Il 額Ri=UIS、Si、S2 都閉合時，Ri、R2并聯(lián)，Ui=U2=U 電=24V I = iUiR148 Q24V 0.5A來源學(xué)4網(wǎng)12V ,c480.25AI 干 max=3AR2max=100 QU2P2min=R2max(24V) 2- 5.76W i00QI 2max=| 干 max 一 Ii=3A

16、 0.5A=2.5AP2max=UI 2max=24VX 2.5A=60WR2的電功率范圍為 5.76W60W i2.（1 ）若將AB、C三盞小燈泡并聯(lián)接在可調(diào)目三電源兩結(jié),電奔電壓租節(jié)為6廿，求正過Z5min ,三盤小燈泡娉耗的息電能為多少？【答案】承用理可以首由三個小燈翹并映r UI5%則三等發(fā)光2切時斷百箱的總電第r W總?cè)齈=3科+4總兇+6陽K 2.5¥ 60s WQTOJC 2 ）若將A, B, C三亞T泡事職候在可調(diào)電壓電源西撥.話芒電源電壓,使A&J1E常例 求此時C燈的衰際電功鞏1答案】解三燈串映.闌正常發(fā)光，1=65%由甲圖可知比二WPC-UCI=2V &

17、#165;0受二iwY）三行手胃F二三t-安/所下辛辛EF源反十;特三一|網(wǎng)）丫 與滑，力尸黑三=在亨個*Et UI 一等七衡??；-'：.不溶號動力戶黑言hk.汶/ 點開蛀向左首劫的程中，滑動支匹黑且I苣變但汨圍【答案】 鮑當(dāng)心區(qū)表的示數(shù)為15Y時，UDiUC-20V-15V 5耳從甲國可以看出IEUIC O5A時/U口 = ?YUC NR一 歲二戛1 _30a當(dāng)B燈正常加時r電鵑中電沅最大r Is二 -0 8Al涓動變距器fl值最小，田園甲可知比時心-6M Uc -4Vr R呈=端 *加i3.解：（i）小燈泡的額定功率是： PL=UlIl=2.5VX 0.25A=0.625W;（2）

18、只閉合開關(guān)S、S2和S3,分析電路的連接，L短路，電阻土 Ri與R2并聯(lián)，yRj XR2 /X30CX 30a并聯(lián)的總電阻，R并=71=i0Q,杯十R： /300十30Q由=旦可得電源電壓：U=IR并=0.45AX i0Q=4.54R（3）只閉合開關(guān)S、Si,燈泡L與Ri串聯(lián)，R2不接入電路，移動變阻器的滑片 P,向左移動時，R變大，電壓表的示 數(shù)也變大，當(dāng)電壓表示數(shù)為 3V時，Ri最大，則Ri的電壓Ui大=3V,此時小燈泡兩端的電壓為：Ul' = UUi大=4.5V- 3V=i.5V, 由圖乙可知電路中最小電流：I最小=0.2A,% 大 1 3V I所以Ri連入電路的電阻：Rig=.

19、 Q, =i5Q,I最小0. 2A當(dāng)滑片向右移動時，R變小，電流表的示數(shù)變大，Ul也變大，由圖象可知電路中的最大電流：I最大=0.25A<0.6A （電流表安全），由圖象可知，此時 Ul' =2.5VRi 兩端的電壓為: Ui' = UUl' =4.5V2.5V=2V,U i 2VRi連入電路白電阻：Ri'八£二二8I最大0. 25A所以在保證各元件安全的情況下，滑動變阻器 Ri允許的取值范圍是 815Q。C1) Ot2A (2) 40Q(3) =0,6.尸2.7%14.15 .解：(1)當(dāng)斷開S2,閉合S和Si,滑片P移到B端，燈泡剛好正常發(fā)光。故電源電壓U二Ul二12 V。,人、人 P6 .八.當(dāng)三個開關(guān)都閉合， 滑片P移到B端，此時L和R1并聯(lián)，則有U1=Ul=U=12 V,燈泡的電流Il二 A 0.5 A ,UL 12,U112 “R1的電流I1二年丘0A 0.1A干路電流 I=I1 + Il=0.1 A+0.5 A=0.6 A故電路消耗的電能 W=UIt=12X 0.6 X 60 J=432J(2)在安全前提