2017年中考物理電學(xué)的最值問(wèn)題復(fù)習(xí)

電學(xué)的最值問(wèn)題例1如圖1所示，L上標(biāo)有“6V3W”字樣，電流表量程為0?0.6A,電壓表量程為0?15V,變阻器R的最大電阻為100Q。只閉合Sj滑片置于a點(diǎn)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為Ra,電流表示數(shù)為1a。只閉合S2,移動(dòng)滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖2所示；當(dāng)滑片置于匕點(diǎn)時(shí)，，電壓表示數(shù)Ub=8V,電流表示數(shù)為1j已知之：治二12：5,1a：Ib=3：5。（燈絲電阻不隨溫度變化）求： & °圖1 圖￡（1）小燈泡的電阻；（2）定值電阻R0和電源電壓；（3）在電表的示數(shù)不超過(guò)量程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值的情況下，只閉合S1時(shí)，變阻器連入電路的最小電阻為多少？只閉合義時(shí)，電路消耗的最小功率為多少？一 與工Sir解析.7：由公式R.P=卯可知，剛小燈泡的包用. ％3W:（2）一只閉R與比申眠，滑片F(xiàn)直丁L.q甘，Lb-S7,由圖可知已陽(yáng)琉-1日二，則也充“工忖匚.晅源電底.口=乩（柒+尺0；=。。人乂15C+E0）①只閉合5, 脛，當(dāng)潛=工苴于浦，由于L：工t-3：邑則［a-C.R.電砥電壓：口=1式旦-I出G三夜三人乂風(fēng)+12C）②已知%：即=12：5,再由①②式，可得：Fo=2CLJ,U=18V：（3）三閉合電流麥的量程大于汀的額定電流，刖目路中最大電溫等于燈的頷寶目浣口，5k解得士手器格入電路的最T苞陰甯小=24Q一尸治:/問(wèn)!嚇懦忌靠工.11%1匚時(shí),逐."工.格由網(wǎng)吊*，由千%* ‘％，IUY￥H器悅、.三膝|：晶P.： 」..兩訃今我.人電四廂」：我心。.劉送冷FE的立?「由布即"R+/土'二+8門(mén) .例2生活中大多數(shù)電熱器都有多個(gè)檔位，學(xué)習(xí)了電功率知識(shí)后，小銳同學(xué)利用電壓為6V的電源，兩個(gè)阻值不同的定值電阻，設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來(lái)探究電熱器多檔位的問(wèn)題。已知斗=10。，R2=30Q,請(qǐng)計(jì)算：Srs2斷開(kāi)，s3閉合時(shí)，電路中的電流是多少？S］斷開(kāi)，S2、S3閉合時(shí)，通電5min電路消耗的電能是多少？(3)該電路的最大功率和最小功率之比是多少？解析：(1)當(dāng)只閉合不時(shí)，期和即串聯(lián)在電路中，K審=五1+出=1。門(mén)+30c=40CU6/I=——= =0.15上根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電瓶： 尺串40G(2)當(dāng)玩新開(kāi)，陵、為閉合時(shí)，電路為即的茴單電路，通電5uiin電路消耗的電能：用三Kif=&1LX300s=360J$ 30Q n(3)當(dāng)S1、電閉合，X斷開(kāi)時(shí)，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)電路中的總功率最大，n=二旦_10Qx30Q p旦并尺+用1OQ+3I3Q'3K五井當(dāng)SLS2斷開(kāi)，￡3閉合時(shí)，兩電阻串聯(lián)，此時(shí)電路的總功率最小，P匕工口\&_4-」6一皿/，治衣并于7.5QM

例3如圖4所示，電源電壓恒定不變，電阻斗的阻值為5Q,小燈泡上標(biāo)有“12V6W”字樣，閉合開(kāi)關(guān)S。（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S「s2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，電流表的讀數(shù)為1。7A，小燈泡恰能正常發(fā)光，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值。（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S「S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，求電流表的讀數(shù)和滑動(dòng)變阻器消耗的電功率。解析：（1）小燈泡正常發(fā)洸的電流：.解析：（1）小燈泡正常發(fā)洸的電流：.空二三雙幅12V當(dāng)開(kāi)茅入、時(shí)都閉合.滑動(dòng)變陰器的滑片p移到最右端時(shí),L和七并聯(lián).滑動(dòng)變限器中的電素,%=f一%=1,7&-0.5A=1.2&因燈泡恰能工常發(fā)光，期電源電壓U=Ul潁=1到，滑動(dòng)變阻器的最大阻值:⑵當(dāng)不關(guān)％都斷開(kāi)時(shí)，且F在最右端，后和即串聯(lián)，接入電路口的總電阻:R=氏+&=5Q+10門(mén)=15口電流表的讀勵(lì)膂堂篙小人此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：鳥(niǎo)二送尸（口即晨1。口="網(wǎng)例4“賽龍舟”是端午節(jié)里的傳統(tǒng)節(jié)目。小安同學(xué)自制了一個(gè)卡通龍舟，她想用亮度可調(diào)節(jié)的紅、綠燈做它的眼睛。她選用規(guī)格為“12V6W”的紅燈和“12V12W”的綠燈及“24Q2A”的滑動(dòng)變阻器等元件設(shè)計(jì)了如圖4所示電路。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S/S2,且滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b端時(shí)，兩燈都正常發(fā)光（電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化）。求：（1）兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為多少？（2）該電路中最大電功率和最小電功率分別為多少?

圖4解析圖4解析，「)田f=”可讓專(zhuān)項(xiàng)t的跖聲由后,%12V ； %12V=洲合于手■:.氣、：*匕滑加中昨淵的登片p布至h諦刊，訂燈和麻燈井聯(lián)同正常笈丑P=⑵由土式.1.1=/紅十』條=0.5A+1A=MA.電源電:±匚=P=⑵由土式R可汨，途小HT由冷最大，對(duì)門(mén)泡升整且滑上P在b端怔巳蹈的息電阻最八，此時(shí)兩二正常發(fā)巴巴西中炭大老功運(yùn)力；Fa=%+ 12*巴巴西中炭大老功運(yùn)力；Fa=%+ 12*4￡W12詞；薄大時(shí)功率炭小工工造二空工沏?工6W韋踵-中星卜由功:七1彳I匚開(kāi)關(guān)5、3八的口相時(shí)交殂景茴滑」F秘至二益時(shí)■:用aaz=五江十安1二240+240=48Gli韋踵-中星卜由功/W=---=--：--'---=3W率出思治4BQ例5小剛設(shè)計(jì)了一種小雞孵化器的電路模型，如圖5所示，在一般情況下，只需燈光照明，溫度較低時(shí)，則需要加熱。電源電壓為72V,R1為定值電阻，R2為發(fā)熱電阻絲改成的滑動(dòng)變阻器，其上標(biāo)有“200Q3A”的字樣，電流表4的量程為0?0。6A,電流表A"勺量程為0?3A,燈泡上標(biāo)有“12V3W”的字樣。(1)燈泡正常工作時(shí)的電流是多大？(2)閉合S,斷開(kāi)S0S2，燈泡正常工作，求斗的阻值。S、S/S/勻閉合時(shí)，求R2上消耗電功率的最小值和最大值。圖5

圖5解析；（1）..皿=1泌「1=中「,互=丑=出=。.2型「，燈泡二正常_L■作燈臼電濟(jì).力： UiYZV12）間63,斷交，燈泡LW電阻E甲狀,，而比肘燈泡正常工代，則此葉燈泡兩端的電工為叱-1三T，而可源由J+I「=72k二.電阻電起端的電玉為.5="-氏=?口1-12￥二的燈,燈泡］1正常工作時(shí)的電度為A9MF寸電略中的電流為5kbAoJ電阻均差阻值為： 1 025A（3）I2加均閉合時(shí),電阻比和滑動(dòng)變阻器即串聯(lián),電源電壓為U=721則Ui=U2=U=72V.而滑動(dòng)變陽(yáng)器的晟士由陰％r是大=如口門(mén).二g消耗電功率用晟小信為'尺班大"即OG o電阻均的阻值為￡4。匚，幣5=口t=口=二2Mli71=￡=Z?L=o.3A，叱時(shí)通過(guò)艮的也流為； Ki240Q ,巳流表由測(cè)通運(yùn)電阻對(duì)的電流：電流麥片測(cè)干路中的總巳流，電流表陽(yáng)的重程為0P-0A.屯流友A2的里程為O-口人二通對(duì)觀(guān)的戢大引流為：門(mén)=F-A=3A-Q.m=E7A,坳消蛇電功率任最次值為：F顯大=Uh=72V;S2：:7A=1944圾D例6小華同學(xué)用如圖6所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，已知電源電壓U=12V,燈泡L標(biāo)有“6V、3W”字樣（不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化），滑動(dòng)變阻器Ro標(biāo)有“50Q、1A”字樣，電流表量程為0。6A,電壓表量程為15V。在實(shí)驗(yàn)中，為了確保測(cè)量準(zhǔn)確，要求電表所測(cè)值不小于其量程的1/3。要使測(cè)量準(zhǔn)確并確保電路安全，求：（1）燈泡L消耗的最小功率。

母叱W.儂蹙析.小燈色的七卬 F的 3Wr,妾底燈泡l：甘丘的義率最小，限屋尹二尸瓦且陜電路中比我卜二12V最卜，若冷忒殳阻罵由同但詣并表K，比反屯齒不的口聲;卜二12V-0.19A0,19A<0,6A：<--C.2As 3 :二不能將沔油求阻器印俎信調(diào)刊最入.司能;U!聿泡而，中理中生木貴八值再為3次，日因*JI，麥里岸K十生旗中，：“口”、表呈字白E3燈泡I消耗的邪,、計(jì)I率：F昌i-JjS?~Rl-j.2Ai-k12Q-0.4"nm之方最小時(shí)，唱雙變「巨器口層八引踣隹■■巨星/一此方燈泡丁潺力十球，貝=上，陋比=口.溫X12Q-34與.5U-Ui127-2.4V .龍。最1= = = =48Q弱不 上里小0.2A』士"粵@耀燈泡的額定目濡； %6U若最k電;充為。.6上超過(guò)燈泡的凝定電流，炊最大電瓶不能為3孔，“士=羯=。.5人,出肘燈泡的書(shū)已等于甑十申玨開(kāi).豐,R十申玨開(kāi).豐,R表示就為12丫一初=用,I6V>15￥xl=5V3 .滿(mǎn)吊或目特東口U16V凡期牛= = -12Q四大0,5A綜，蘇逑語(yǔ)句芟陽(yáng)器耳的出值受?‘大范圍為12Q一死心例7如圖7所示，電源電壓保持12V不變，L是標(biāo)有“12V6W”的小燈泡，其電阻不隨溫度變化，R=20Q。(1)當(dāng)S、S］閉合、S2斷開(kāi)，且P位于滑動(dòng)變阻器Ro的中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.4A。求滑動(dòng)變阻器Ro的最大阻值。(2)當(dāng)S、S/S2都閉合，且P位于a端時(shí)，求電流表的示數(shù)。(3)要使電路中的總功率最小，請(qǐng)指出開(kāi)關(guān)S、S「S2的開(kāi)閉情況和滑片P的位置，并求出此時(shí)的最小功率。圖7

圖7挈折；干3,匚11h2斤一：1,也十打的卬點(diǎn).了北開(kāi)昭■■卜燈F時(shí)由阻J}^=-=^-=3：Q長(zhǎng)二；:俎寧洋：十丘十川三舊1H中住 ：\CNA .二田川野衛(wèi)忠于關(guān)五江府山Em川三I可專(zhuān)人+匹的壬回L%；＜j2解品為-1」；.Ti（&E現(xiàn)Gk2口門(mén)二，〕，、￡包= - - ￡2：9：當(dāng)S.-].-2都司4Writ干減化，，以底，封本.g七三刃 必?18承門(mén)12口口口，W洗