必考點(diǎn)15 電路極值問(wèn)題-【對(duì)點(diǎn)變式題】2021-2022學(xué)年九年級(jí)物理上學(xué)期期末必考題精準(zhǔn)練（人教版）

必考點(diǎn)15電路極值問(wèn)題（原卷版）※題型一：電路極值的簡(jiǎn)單計(jì)算【例題1】（2021·黑龍江中考真題）如圖所示的電路中，電源電壓為4.5V且保持不變，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，小燈泡標(biāo)有“3V1.2W”字樣（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響），滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣。閉合開(kāi)關(guān)，在保證電路元件安全情況下，下列說(shuō)法正確的是（）。A．電壓表的示數(shù)變化范圍是“1.5～3V”；B．滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍是“3.75～15Ω”；C．小燈泡的最小功率是0.6W；D．電路總功率變化范圍是“1.2～1.8W”【例題2】（2021·甘肅中考真題）如圖所示的電路，電源電壓恒定不變，燈泡L上標(biāo)有“12V，6W”的字樣，只閉合開(kāi)關(guān)S1，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從最右端向左移動(dòng)一段距離，此過(guò)程中電流表示數(shù)變化了0．2A，電壓表示數(shù)變化了2V；再閉合開(kāi)關(guān)S2和S3，電流表示數(shù)又變化了1.1A，此時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）。A．滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30；B．電源電壓為12V；C．定值電阻R1的阻值為10；D．只閉合開(kāi)關(guān)S1，電路總功率的變化范圍為4.8W-14.4W【解題技巧提煉】1.解題思路：無(wú)論是哪種極值問(wèn)題，都離不開(kāi)所學(xué)理論知識(shí)和計(jì)算方法。拿到考題考生首先要看清題目給出的條件和問(wèn)題，分析屬于哪種最值問(wèn)題，然后再插手計(jì)算。2.最小值問(wèn)題：常見(jiàn)的是求電路電流最小值、最小功率和最小電熱等問(wèn)題。解此類(lèi)問(wèn)題，一定要分清在什么情況下出現(xiàn)最小值，電路出現(xiàn)最小值時(shí)具有什么特點(diǎn)，從哪個(gè)角度入手進(jìn)行計(jì)算。例如：變阻器劃片移動(dòng)到最右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，此時(shí)電路電流最小，電源的輸出電功率最小。3.最大值問(wèn)題：常見(jiàn)的類(lèi)型是求電路最大電流、最大功率和滑動(dòng)變阻器最大值等。解此類(lèi)問(wèn)題，一定要分清在什么情況下出現(xiàn)最大值，電路出現(xiàn)最大值時(shí)具有什么特點(diǎn)，從哪個(gè)角度入手進(jìn)行計(jì)算。但有一點(diǎn)，無(wú)論是哪類(lèi)最大值問(wèn)題，電路的計(jì)算都離不開(kāi)歐姆定律、電功和電功率、焦耳定律等知識(shí)，計(jì)算方法也相同。4.物理量取值范圍問(wèn)題：此類(lèi)考題也經(jīng)常出現(xiàn)，主要特點(diǎn)是求電流、電功率或變阻器的阻值在哪個(gè)范圍內(nèi)變化，常見(jiàn)題型有選擇題和計(jì)算題，以計(jì)算題居多。實(shí)際上，取值范圍問(wèn)題就是最小值問(wèn)題和最大值問(wèn)題的結(jié)合，只要能求出最小值和最大值，那要求的物理量取值范圍也就得以解決。例如：變阻器劃片從一端移動(dòng)到另一端時(shí)，接入電路中的電阻會(huì)從最大變?yōu)樽钚。ɑ驈淖钚∽優(yōu)樽畲螅娐分械碾娏饕矔?huì)從最小變?yōu)樽畲螅ɑ驈淖畲笞優(yōu)樽钚。?，進(jìn)而引起其他物理量在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化?！}型二：電路極值的綜合計(jì)算【例題3】（2021·湖北十堰市·中考真題）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端滑至b端的過(guò)程中，電流表示數(shù)與兩電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡的額定功率和定值電阻R0的阻值；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（3）電路總功率的最大值和最小值。【例題4】（2021·湖南長(zhǎng)沙市·中考真題）下圖是小偉做課外實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖，他閉合開(kāi)關(guān)后，把滑動(dòng)變阻器的滑片從一個(gè)端點(diǎn)A移到另一個(gè)端點(diǎn)B時(shí)，在下表中記錄下滑片在這兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電壓表V1、V2的信息，滑片在A、B兩點(diǎn)時(shí)，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知燈泡上標(biāo)有“2.5V0.5A”的字樣，燈的電阻隨溫度的變化忽略不計(jì)，電源電壓恒定不變。求：滑動(dòng)變阻器的滑片位置電壓表V1的示數(shù)U1/V電壓表V2的示數(shù)U2/VA9U09U0B6U010U0（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）燈泡正常發(fā)光100s消耗的電能；（3）閉合開(kāi)關(guān)，滑片從端點(diǎn)A移到端點(diǎn)B的過(guò)程中電路總功率的最小值?！镱}型一：電路極值的簡(jiǎn)單計(jì)算1．（2021·山東棗莊市·中考真題）如圖所示電路，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處，閉合開(kāi)關(guān)，電流表示數(shù)為0.1A，小燈泡的功率為0.3W。移動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器最大阻值的接入電路，電流表示數(shù)為0.2A，小燈泡恰好正常發(fā)光，且小燈泡消耗的功率為1W，下列計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤的是（）。A．電源電壓為9V；B．小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為25；C．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為60；D．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為4W2．（2021·黑龍江中考真題）如圖甲所示的電路中，電源電壓為且保持不變，閉合開(kāi)關(guān)后，滑片P從端移動(dòng)到端的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列判斷正確的是（）。A．的阻值為 B．電路消耗的最小功率為C．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 D．電路消耗的最大功率為3．（2021·黑龍江中考真題）如圖所示的電路中，電源電壓為且保持不變，電流表量程為“”，電壓表量程為“”，小燈泡標(biāo)有“”字樣（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響），滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“”字樣。閉合開(kāi)關(guān)，在保證電路元件安全情況下，則電壓表的示數(shù)變化范圍是______，小燈泡的最小功率為_(kāi)_____。4．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真題）如圖所示，電源電壓6V保持不變，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，若只閉合S2、R1與R2兩端電壓之比為_(kāi)_____；若同時(shí)閉合三個(gè)開(kāi)關(guān)，R2與R3電流之比為_(kāi)_____；電路中的最大功率可達(dá)______W。★題型二：電路極值的綜合計(jì)算1．（2021·黑龍江綏化市·中考真題）如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R0=20Ω，電流表量程為0~3A，小燈泡L標(biāo)有“8V4W”字樣（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端滑動(dòng)到某一位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值減小了16Ω，電流表示數(shù)變化了0.2A，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）小燈泡正常工作一分鐘消耗多少電能?（2）電源電壓是多少伏?（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑片P，在保證電路安全的前提下，滑動(dòng)變阻器R的最大功率是多少?2．（2021·廣東中考真題）如圖甲電路，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器R的滑片P由a移動(dòng)到b時(shí)，R0的電功率和電流的P-I關(guān)系圖像如圖乙所示，求：（1）電源電壓；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值。3．（2021·河北中考真題）如圖所示，小燈泡L規(guī)格為“5V1W”，R0=50Ω，電源電壓不變，電流表的量程為“0~0.6A”、“0~3A”。閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡L正常發(fā)光。（1）求R0的功率和電源電壓；（2）拆除小燈泡L，從規(guī)格分別為“10Ω1A”、“100Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器中選擇其中之一，以及若干導(dǎo)線連入電路，選擇哪種規(guī)格的變阻器電路消耗的功率最大？最大功率是多少？4．（2021·湖南郴州市·中考真題）如圖甲所示電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S．滑動(dòng)變陽(yáng)器的滑片從最右端滑向最左端的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的電功率P隨電流I變化關(guān)系圖線如圖乙所示。求：（1）滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為零時(shí)，電路中的電流；（2）滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí)，滑動(dòng)變陽(yáng)器兩端的電壓；（3）滑動(dòng)變陽(yáng)器的滑片從最右端滑向最左端的過(guò)程中，滑動(dòng)變陽(yáng)器的最大功率。1．（2021·黑龍江齊齊哈爾市·中考真題）如圖所示，電源電壓保持不變，電壓表選擇“”量程，電流表選擇“”量程，電阻阻值為，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“”，閉合開(kāi)關(guān)S，在保證各元件安全的條件下，移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）。A．電流表的變化范圍是B．電壓表的變化范圍是；C．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是；D．該電路的最大總功率是2．（2021·廣西貴港·中考真題）如圖所示的電路，燈L標(biāo)有“6V3.6W”字樣，電源電壓保持不變。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R的滑片P移到最右端時(shí)，燈L正常發(fā)光；滑片P移到最左端時(shí)，電壓表示數(shù)為3.6V。假設(shè)燈絲電阻不受溫度影響，下列四個(gè)結(jié)論正確的是（）。①燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω；②電源電壓為6V；③滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω；④電路消耗的總功率的變化范圍為1.44～3.6WA．①② B．②④ C．②③ D．③④R3．（2021·甘肅蘭州·中考真題）如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表量程為，電壓表量程為，定值電阻的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“”。閉合開(kāi)關(guān)S，在確保電路安全的前提下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，下列說(shuō)法中正確的是（）。A．電路消耗的最大總功率為3W；B．電流表示數(shù)的變化范圍為；C．滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為2Ω；D．電阻消耗的最大功率為0.9W4．（2021·貴州黔東南·中考真題）如圖所示，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“0~3V”，燈泡L標(biāo)有“2.5V1.25W”字樣（設(shè)燈絲電阻不變），滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開(kāi)關(guān)，在保證電路安全的情況下，移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，下列正確的是（）。A．電流表的示數(shù)最大為0.6A B．滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻為4ΩC．燈泡消耗的最小電功率為0.12W D．電路消耗的最大功率為2.7W5．（2021·四川攀枝花·中考真題）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，R0為定值電阻、R為電阻箱，調(diào)整電阻箱R的電阻值。電流表示數(shù)I的倒數(shù)與電阻箱阻值R的關(guān)系如圖乙所示，以下說(shuō)法中正確的是（）。A．電源電壓為3.6V；B．通過(guò)R0的最大電流為2A；C．調(diào)整電阻箱R的阻值，則R的最大功率為0.75W；D．調(diào)整電阻箱R的阻值，則R0的最大功率為0.48W6．（2021·遼寧遼寧·中考真題）如圖電路電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器為“20Ω0.5A”，小燈泡的額定電壓為6V，電流表的量程為“0-0.6A”。只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)小燈泡正常發(fā)光，將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處，再閉合開(kāi)關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.5A。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，在電路安全情況下，下列說(shuō)法正確的是（）。A．小燈泡的額定功率為12W；B．電路功率最小時(shí)工作10s所消耗的電能為18J；C．電路的最大功率為3.6W；D．滑動(dòng)變阻器連入的阻值范圍是20Ω-15Ω7．（2021·遼寧遼寧·中考真題）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像如圖乙所示。則（）。A．滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω；B．滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大時(shí)，變阻器的阻值是10Ω；C．電源電壓為8V；D．電路消耗的最大電功率為14.4W8．（2021·遼寧遼寧·中考真題）如圖所示的電路，電源電壓恒定，R0=36Ω，滑動(dòng)變阻器R1的規(guī)格為“48Ω2A”，電流表的量程為“0.3A”，小燈泡L上標(biāo)有“12V6W”字樣，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S且R1連入的阻值為12Ω時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，在電路安全的情況下，以下計(jì)算結(jié)果正確的是（）。A．電源電壓為18V；B．當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，小燈泡的最小功率是1.5W；C．當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電路的總電流最大值是2.5A；D．只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，滑動(dòng)變阻器連入的最小值是6Ω9．（2021·山東煙臺(tái)·中考真題）如圖所示，電源電壓恒為12V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為48，電流表量程為0～0.6A，小燈泡標(biāo)有“6V，3W”字樣，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。當(dāng)S、S1和S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的總功率最小且為6W，定值電阻R0的阻值為_(kāi)__________；當(dāng)只閉合S時(shí)，電路中允許通過(guò)的最大電流為_(kāi)________A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為_(kāi)__________。10．（2021·遼寧遼寧·中考真題）如圖甲所示電路，電流表A1的量程為0~3A，A2的量程為0~0.6A，閉合開(kāi)關(guān)S。電壓表V示數(shù)為12V，小燈泡正常發(fā)光。在電路安全的情況下最大范圍調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片，電流表A1示數(shù)與R連入的阻值的關(guān)系圖像如圖乙所示。則小燈泡的額定功率為_(kāi)_____W，滑動(dòng)變阻器R連入電路的最小阻值為_(kāi)_____Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)時(shí)，電流表A1的示數(shù)為_(kāi)_____A。11．（2021·江蘇中考真題）如圖所示，電源電壓恒定，R1=12Ω，R2=5Ω，滑動(dòng)變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A”，電流表A1、A2的量程都是0～3A，電壓表的量程是0～15V，（1）只閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表A2的示數(shù)為0.8A時(shí)，電壓表示數(shù)為8V，則電源電壓是______V，變阻器接入電路的電阻是______；（2）將滑片移到最右端，閉合所有開(kāi)關(guān)，電流表A1、A2的示數(shù)之比是______，1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_____J，為保證電路安全，變阻器接入電路的阻值范圍是______Ω。12．（2021·山東菏澤市·中考真題）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R0、R1均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在a端時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為2.4V，電流表示數(shù)為0.3A。將R2的滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中，電壓表V1和V2的示數(shù)與電流表示數(shù)的關(guān)系分別如圖乙中的圖線①和②所示。（1）求R1的阻值；（2）求R2的最大阻值；（3）同時(shí)閉合S1和S2，當(dāng)R2的阻值為何值時(shí)，R2的電功率最大？R2電功率的最大值是多少？13．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真題）如圖所示電路，電源電壓保持不變，電流表量程0-0.6A，電壓表量程0-15V燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣，R1=18Ω。（a）當(dāng)開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，S、S1閉合，滑片移到變阻器中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光。（b）當(dāng)S1斷開(kāi)，S、S2閉合，滑片移至最大阻值處時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A。求：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻多大?（2）電源電壓多大?（3）若將R1換成R3=9Ω的定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，電路中的電功率變化范圍（結(jié)果保留一位小數(shù)）?14．（2021·山東濰坊市·中考真題）某電動(dòng)三輪車(chē)坐墊加熱裝置的簡(jiǎn)化電路如圖所示，電路中、、均為發(fā)熱電阻，已知，，，僅閉合S1時(shí)，加熱功率；僅閉合S2時(shí)，加熱功率，求：（1）電源電壓U及的電阻值；（2）該裝置的最大加熱功率。15．（2021·四川涼山彝族自治州·中考真題）如圖所示電路中，電源電壓保持不變，R0、R1均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，改變R2的阻值，兩電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)變化關(guān)系如圖所示，當(dāng)滑片P在b端時(shí)電流表示數(shù)為0.3A。（1）求R2的最大阻值；（2）若滑片P置于變阻器的中點(diǎn)位置，R2消耗的電功率為1.2W，求電源電壓U和R0的阻值；（3）若滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端每移動(dòng)lcm阻值改變1Ω，設(shè)滑片P從a端移動(dòng)到b端的距離為xcm，寫(xiě)出R2消耗的電功率P隨x變化的關(guān)系式。16．（2021·湖北荊州·中考真題）如圖所示的電路。電源電壓恒定，電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)最大電流為1A．小燈泡L標(biāo)有“2.5V，0.25A”字樣，其I-U圖像如圖乙所示。只閉合S