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文檔簡介
2021年中考物理電學(xué)壓軸題
2022年中考物理試題電學(xué)壓軸題之最值問題訓(xùn)練(一)
1、如圖17所示,L上標(biāo)有“6V3W〃
字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量田工條,
程為0-15V,變阻器R的最大電阻為一'團(tuán)」
100Qo只閉合S],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ao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18所
示;當(dāng)滑片置于b點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)4=8V,電流表示
數(shù)為R:R=12:5,/:/=3:5o(燈絲電阻不隨
ba0ab
溫度變化)
求:(1)小燈泡的電阻;
(2)定值電阻4和電源電壓;
(3)在電表的示數(shù)不超過量程,
泡兩端的電壓不超過額定
圖ma
值的情況下,只閉合S1時(shí),變阻器連入電路的
最小電為
阻為多少;只閉合S2時(shí),電路消耗的最小功率
多少。
2
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15所示的電路來探究電熱器
多檔位的問題。R1=10Q,旦=30。,請(qǐng)計(jì)算:
(1)SpS2斷開,S3閉合時(shí),電路中的電流是多少?
(2)S1斷開,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?
3
L題解析(1)因?yàn)?=§「皿,那么小燈泡的電阻:
R
&=4i=(6V)=I2C
PK3W
(2)只閉合S2,A與Ro串聯(lián),滑片尸置于〃
點(diǎn)時(shí),Ob=8V,由圖可知電阻凡=16。,那
么電流人='=惠=°.5A-
電源電壓:U=7b(Rb+Ao)=0.5Ax(16。+島)
①
只閉合Si,A與L串聯(lián),當(dāng)滑片尸置于。點(diǎn),
由于乙:人=3:5,那么乙=0.3A
電源電壓:U=Ia(4+RL)=0.3Ax(Ra+12。)
②
見:Ro=12:5,再由①②式,可得:島=20。,
U=18V
(3)只閉合Si,電流表的量程大于燈的額定電
流,那么電路中最大電流等于燈的額定電流
0.5Ao
—U18V_05A
聯(lián)小+仆q小+12Q
得變阻器接入電路的最小電阻R最小=24Q
只閉合S2,變阻器兩端電壓為15V時(shí),連入電
4
4
路中的電阻最大
由于K,那么變阻器接入電路的最大電
-----0-=------------61X
RU
最大最大
阻R=10012
電路箔耗的最小功率:U2(18V>
P===2.7W
最小20Q+100Q
2題解析1)當(dāng)只閉合S3時(shí),R1和R2串聯(lián)在電路中
R—R+R—10。+30。=40。
串12
,U6K
/=丁=坂=°.取
串
(2)當(dāng)只斷開S1時(shí),只有R2接入電路中
。2(6V)
W=——=------x300s=360J
Rt30Q
“'2
(3)當(dāng)R1和R2并聯(lián)在電路中時(shí),電路的總功率最大
R=R&=10Qx30Q=30Q
并R+R10Q+30Q~4~
12
U2
P=7?-
并
當(dāng)R1和R2串聯(lián)在電路中時(shí),電路的總功率最小
U2PUiR40Qx416
=
>=kmax=_____x5L_______=__
~P~~R~~U2-30Q3-
串min并
2022年中考物理試題電學(xué)壓軸題之最值問題訓(xùn)練(二)
3、如圖15所示,電源電壓為6V,
滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“10。2A〃的字
5
樣,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在最右端時(shí),閉合開關(guān)S,電
流表狗的0.5A。求:
⑴R2的阻值;
(2)此時(shí)電流表&的示數(shù);
(3)假設(shè)在電路平安工作的前提下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻
器滑片P,電路消耗的總功率范圍。
ss
4、如下圖,電源電壓恒定不變,電阻吊
的阻值為5Q,小燈泡上標(biāo)有“12V6W〃TEJMP,
字樣,閉合開關(guān)S.4—1^S
(1)當(dāng)開關(guān)S1、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)開關(guān)SrS2都斷開,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。
6
訓(xùn)練二答案
3題解析解:⑴電流表Q測R2的電流,比與R2并聯(lián),R2=U/I2=6V/0.5A=12n
⑵滑片P在最右端時(shí),通過滑動(dòng)變阻器的電流L=U/Ri=6V/10a=0.6A
電流表Q的示數(shù)I=I1+I2=O.6A+O.5A=1.1A
⑶要電路平安工作,通過滑動(dòng)變阻器的電流不能超過2A,這時(shí)既不損壞滑動(dòng)變阻器也不會(huì)損
壞電流表。故I=0.5A+2A=2.5A,P=UI=6Vx2.5A=15W
最大最大最大O
當(dāng)滑片滑到最右端時(shí),總電阻最大,總電流最小。
In,=L+U/R=0.5A+6V/10f2=LlA,
最小217
P=UI=6Vx1.1A=6.6W
最小最小
7
,電路消耗的總功率范圍為6.6W到15W
4題解析解:(1)小燈泡正常發(fā)光的電流
P
/產(chǎn)才=0.5A
當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端
時(shí)L和并聯(lián)滑動(dòng)變阻器中的電流:……A
9Z,1=1—1=12A
21
因燈泡恰能正常發(fā)光,即電源電壓U=U,=12V,滑動(dòng)變
L額
阻器的最大阻值
U
4=—=10Q
⑵當(dāng)開關(guān)S]、S2都斷開時(shí),且P在最右端,R]和區(qū)2串
聯(lián),接入電路中的總電阻
R=4+4=15C
電流表的讀數(shù)
U
I=—=0.8A
2R
此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率
P=VX/?2=6.4W
8
2022年中考物理試題電學(xué)壓軸題之最值問題訓(xùn)練(三)
端午
P
想用國度可調(diào)節(jié)匕
和1游五^產(chǎn)…的曝綠燈燈及及以“244£Q22AA〃”的|
凈動(dòng)孌阻券等元件設(shè)鏟T如圖電超。_,
當(dāng)閉合開關(guān)S、S「S*且滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b
兩燈都正常愛光的源電壓不變,不考慮燈絲電阻
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?
也
200。3A
的量程為。?0.6A,電流表A2的
9
S2RiSi
量程但礴癖林年熊用健盤;的矍字二樣。的
常工作,求R的
⑶黑喙、S均閉者時(shí):求R上消耗電功率的最
小值和最大值。
訓(xùn)練三答案
1.解:(1^P=UI可計(jì)算兩燈的額定電流
I=P/U=6W/12V=0.5A
紅紅紅
I=P/U=12W/12V=1A
綠綠綠
當(dāng)閉合開關(guān)s、sPs2,且滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b
端時(shí),紅燈和綠燈并聯(lián)且正常發(fā)光
1=1+1=1.5A,電源電壓U=U=12V
紅綠額
(2)由P=U2/R
R最小時(shí)功率最大
兩燈泡并聯(lián)且滑片P在b端時(shí)電路的總電阻最
10
小,此時(shí)兩燈正常發(fā)光
P=P+P=12W+6W=18W
max紅綠
R最大時(shí)功率最小
電阻較大的燈泡與滑動(dòng)變阻器全值串聯(lián)電阻最
大,由R=U2/P知紅燈電阻較大
R=U2/P=122V2/6W=24£1
紅紅紅
當(dāng)閉合開關(guān)s、S]、s2,且滑動(dòng)變阻器的滑片P
移至b端時(shí)
當(dāng)閉合開關(guān)s、sPs2,且滑動(dòng)變阻器的滑片P
移至b端時(shí)
R=R+R,=48Q
max打1
Pmm.=U2/Rmax=122V2/48H=3W
2題
1)-4=叱=0.25A
L幺12V
(2)閉合S,斷開SPS2,此時(shí)凡與L串聯(lián)
由燈泡正常工作和串聯(lián)電路中電流處處相等知U]=12V,Z=4=0.25A
根據(jù)歐姆定律得
⑶好用嬲潞都理獻(xiàn)
RG12
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí),R?上消耗電功率的最小
U2
P
minR
2max
=至嚕=2592W
200Q
3='O.3A
R240Q
1
因電流表A2允許通過的最大電流為3A,那么允許通過滑動(dòng)變阻器的最大電流
l2max=3A-0.3A=2.7A,且2.7A<3A
Pm”=UI2mz=72V>2.7A=194.4W
理粉:滑動(dòng)變阻器的最大電流受電流表A2量程的制約。
2022年中考物理試題電學(xué)壓軸題之最值問題訓(xùn)練(四)
1、如下圖,電源電壓恒定不變,的阻值為8,小燈
泡L上標(biāo)有“6V3W〃字樣,小燈泡電阻不隨溫度改變。
假設(shè)閉合S、S,斷開S,小燈泡剛好正常發(fā)光,此時(shí)
123
電壓表y的示數(shù)為3V,那么:(1)小燈泡L的電阻為多
大?(2)電壓電壓為多少?(3)號(hào)電阻為多大?(4)
假設(shè)閉合Sy斷開S2,并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片,
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為多大時(shí),電路的總功率最
大。這個(gè)最大的功率等于多少?
12
2、如下圖的電路中,燈泡L上標(biāo)有百
[-Hl__
12V9W〃字樣,滑動(dòng)變阻器的最大阻:R22
值為R,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān),丁宅一
S、S、A都閉合時(shí),燈泡L正常發(fā)光,011一
123
兩電流表指針位置相同;當(dāng)開關(guān)S、S斷開,S閉合時(shí),
123
改變滑片P的位置,使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值分別
為R和R/4,在這兩種情況下,滑動(dòng)變阻器消耗的功率
11
相等。(燈泡電阻不隨溫度的變化而改變)求:
(1)電源電壓;(2)R的阻值;(3)電路在何種狀態(tài)
下消耗的功率最小,最,小功率是多少?
訓(xùn)練(四)答案
1:(1)61(6V)2
R=—r-==12。
LR3W
(2)閉合S、S,斷開S,燈L和R串聯(lián),
1231
此時(shí)燈正常發(fā)光
13
電源電壓0=U,+U,^6V+3V=9V
(3)燈L和R串聯(lián),燈正常發(fā)光
PX3W
1=1=1=__=0.54
LLT封
RW=2L=6Q
1i0.5/
(4)閉合S、S斷開S,燈L、R和滑動(dòng)變阻器
1322
R串聯(lián)
總R1+&+R
當(dāng)R=0。時(shí),總電阻最小,總功率最大,但要考慮此
時(shí)的最大電流是否超過I
L額
當(dāng)R=0Q時(shí),電路的總電流
額,
I/=U/(RL+R2)=9V/(120+80)=0.45A,0.45A<IL
.?.R=0Q時(shí),電路的總功率最大,是成立的。
2_6”
總一
RL+R2—12Q+8Q=4.05W
2、當(dāng)開關(guān)S,、Sq都閉合時(shí),此時(shí)L和&并聯(lián),且燈
泡L正常發(fā)光
z.U=U額=12V
(2)當(dāng)開關(guān)S「S?、S3都閉合時(shí),此時(shí)L和R2并聯(lián),兩電
流表指針位置相同
燈泡電阻R=U2/P額=(12V)2/9W=16。
兩電流表蓿針楂置涌同,說明總電流是通過R2電流的5
倍,即1=51,I=41
2L2
根據(jù)歐姆定律可得R=4R=4X16Q=64Q
(3)當(dāng)開關(guān)S「S2斷舁,S3閉合時(shí),于與L串聯(lián).
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為工時(shí),其消耗的功率為
P:
1
P=12R=U2R/(R+R)
11111L
14
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R/4時(shí),其消耗的功率
為P2:
P=I2R/4=UR/[4(R/4+R)]
221211L
帶入數(shù)據(jù)并聯(lián)立上面兩方程解得R732Q
要使電路中的總功率最小,根據(jù)P=U/R,應(yīng)使電路總電
阻最大。2
這時(shí)RgL只能選擇一個(gè)阻值較大的(因?yàn)椴⒙?lián)電路的
2
總電阻比任何一個(gè)分電阻都要小),且與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)
并把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大,即閉合S,斷開S、
21
S3,斗與R2串聯(lián),且R]的阻值取最大值時(shí),總功率最小。
3
P=U2/(R+R)=(12V)2/(32Q+64Q)=1.5W
最小12
2022年中考物理試題電學(xué)壓軸題之最值問題訓(xùn)練(五)
1、小華同學(xué)用如下圖的電路進(jìn)行實(shí)
驗(yàn),電源電壓U=12V,燈泡L標(biāo)有
15
“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“50。、1A〃字樣,電流表量程為0.6A,
電壓表量程為15V。在實(shí)驗(yàn)中,為了確保測量準(zhǔn)確,要
求電表所測值不小于其量程的1/3。要使測量準(zhǔn)確并確保
電路平安,求:
(1)燈泡L消耗的最小功率。
(2)滑動(dòng)變阻器外的阻值變化范圍。
2、如圖12所示,電源電壓恒定,R=10沙
。,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20。,當(dāng)—―
S「S2均斷開,滑片P置于最下端B點(diǎn)時(shí)。心|―^
電流表的示數(shù)為0.6A,求:T
16
t~e
圖12
(1)電源電壓;
(2)當(dāng)5、s2均斷開,滑片P置于最上端A點(diǎn)時(shí),在
5min內(nèi)通過R2的電流所產(chǎn)生的熱量;
(3)當(dāng)SPS2均閉合,滑片P在A、B兩端點(diǎn)移動(dòng)過
程中(不包括A、B點(diǎn)),該電路所消耗的最小功率。
訓(xùn)練五答案
1、(1)小燈泡的電阻R[=U2/P=(6V)2/3W=12fl
L額頷
要使燈泡L消耗的功率最小,根據(jù)P=I2R,應(yīng)使電路中電流最小.
假設(shè)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大,此時(shí)電路中的電流L=U/(RL+R°)
=12V/(12n+50£2)=0.19A,0.19A<0.6A/3,不能將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大.
為使測量準(zhǔn)確,電路中電流最小值應(yīng)為0.6A/3=0.2A,且因電壓表量程大于電源電壓,電壓表
是平安的。
燈泡L消耗的最小功率P=12K=(O.2A)2X12Q=O.48W
最小最小L
⑵當(dāng)電流最小時(shí),滑動(dòng)變阻器可接入電路阻值最大.
此時(shí)燈泡分得的電壓U,=1XR=O.2AX12£1=2.4V
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