《中考物理-电学压轴题-最值问题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理-电学压轴题-最值问题.pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、_精品资料 2013 年中考物理试题电学压轴题之最值问题 1、（2013 河北）如图 17 所示，L 上标有“6 V 3 W”字样，电流表量程为 00.6 A，电 压表量程为 015 V，变阻器 R 的最大电阻为 100。只闭合 S1，滑片置于 a 点时，变 阻器连入电路中的电阻为 Ra，电流表示数为 Ia。只闭合 S2，移动滑片，变阻器两端电压与 其连入电路的电阻关系如图 18 所示；当滑片置于 b 点时，电压表示数 Ub=8 V，电流表示 数为 Ib。已知 Ra R0=12 5，Ia Ib=3 5。（灯丝电阻不随温度变化）求：（1）小灯泡 的电阻；（2）定值电阻 R0和电源电压；（3）在电
2、表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定 值的情况下，只闭合 S1时，变阻器连入电路的最小电 阻为多少；只闭合 S2时，电路消耗的最小功率为多少。（1）因为 RUI UI P，则小灯泡的电阻：22L6 V123 WURP额 额（2）只闭合 S2，R 与 R0串联，滑片 P 置于 b 点时，Ub=8 V，由图可知电阻 Rb=16，则电流bbb8 V0.5 A16UIR电源电压：U=Ib(Rb+R0)=0.5 A(16+R0)只闭合 S1，R与 L 串联，当滑片P置于a点，由于IaIb=3 5，则Ia=0.3 A电源电压：U=Ia(Ra+RL)=0.3 A(Ra+12)已知 Ra R0=12
3、5，再由式，可得:R0=20，U=18 V（3）只闭合 S1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额UR/V16R/UbUmaxRmax图 18_精品资料 定电流 0.5 A。L18 V0.5 A12UIR R R最小 最小 得变阻器接入电路的最小电阻 R最小=24 只闭合 S2，变阻器两端电压为 15 V 时，连入电路中的电阻最大 由于 0U U RR U最大 最大 最大，则变阻器接入电路的最 大电阻 R最大=100 电 路 消 耗 的 最 小 功 率：22018 V2.7 W20 100UPR R最小 最大 2、（2013 重庆 B 卷）生活中大多数电热器都有多个档位，学
4、习了电功率知识后，小锐同学 利用电压为 6V 的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图 15 所示 的电路来探究电热 器多档位的问题。已知 R1=10，R2=30，请计算:（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?（2）S1断开，S2、S3闭合时，通电 5min 电路消耗的 电能是多少?（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?1）当只闭合 S3时，R1和 R2串联在电路中 R串 R1+R2 10+30 40 AVRUI 15.0406 串（2）当只断开 S1时，只有 R2接入电路中 J sVtRUW 360 300306222 关系如图所示当滑片置于点时电压表示数电流表示数为
5、已知灯丝电阻不随温度变化求小灯泡的电阻定值电阻和电源电 闭合时电路消耗的最小功率为多少图因为则小灯泡的电阻额额只闭合与串联滑片置于点时由图可知电阻则电流电源电 大电流等于灯的额精品资料定电流最小最小得变阻器接入电路的最小电阻最小只闭合变阻器两端电压为时连入电路中_精品资料（3）当 R1和 R2并联在电路中时，电路的总功率最大 43030 1030 102 12 1 并 R RR RR并 RUP2max当 R1和 R2串联在电路中时，电路的总功率最小 串 RUP2min316304 4022minmax 串 并 URRUPP3、（2013 玉林）如图 15 所示，电源电压为 6V，滑动变阻器 R
6、1标有“10 2A”的字样，当滑动变阻器滑片 P 在最右端时，闭合开关 S，电流表A1 的 0.5A。求：（1）R2的阻值；（2）此时电流表A的示数；（3）若在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片 P，电路消耗的总功率范围。解：（1)电流表A1 测 R2的电流，R1与 R2并联，R2=U/I2=6V/0.5A=12(2)滑片 P 在最右端时，通过滑动变阻器的电流 I1=U/R1=6V/10=0.6A电流表A的示数 I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A(3)要电路安全工作，通过滑动变阻器的电流不能超过 2A,这时既不损坏滑动变阻器也不会损坏电流表。故 I最大=0.5A+2A=2.5A
7、，P最大=UI最大=6V 2.5A=15W。当滑片滑到最右端时，总电阻最大，总电流最小。I最小=I2+U/R1=0.5A+6V/10=1.1A,关系如图所示当滑片置于点时电压表示数电流表示数为已知灯丝电阻不随温度变化求小灯泡的电阻定值电阻和电源电 闭合时电路消耗的最小功率为多少图因为则小灯泡的电阻额额只闭合与串联滑片置于点时由图可知电阻则电流电源电 大电流等于灯的额精品资料定电流最小最小得变阻器接入电路的最小电阻最小只闭合变阻器两端电压为时连入电路中_精品资料 P最小=UI最小=6V 1.1A=6.6W电路消耗的总功率范围为 6.6W 到 15W4、（2013 泰安）如图所示，电源电压恒定不变
8、，电阻 R1的阻值为 5，小灯泡上标有“12V 6W”字样，闭合开关 S（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为 1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。（2）当开关 S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片 P 在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。解：（1）小灯泡正常发光的电流A 5.011UPI当开关 S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片 P 移到最右端时，L 和 R2并联，滑动变阻器中的电流：A 2.11 2I I I因灯泡恰能正常发光，即电源电压 U=UL 额=12V,滑动变阻器的最大阻值1022IUR(2)当开关 S1、S2都断
9、开时，且 P 在最右端，R1和 R2串联，接入电路中的总电阻152 1R R R电流表的读数A 8.02RUI此时滑动变阻器消耗的电功率W 4.6222 2R I PS2S1SR RR2SR1关系如图所示当滑片置于点时电压表示数电流表示数为已知灯丝电阻不随温度变化求小灯泡的电阻定值电阻和电源电 闭合时电路消耗的最小功率为多少图因为则小灯泡的电阻额额只闭合与串联滑片置于点时由图可知电阻则电流电源电 大电流等于灯的额精品资料定电流最小最小得变阻器接入电路的最小电阻最小只闭合变阻器两端电压为时连入电路中_精品资料 5、（2013 鄂州）“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小安同学自制了一个卡通龙舟，她想
10、用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24 2A”的滑动变阻器等元件 设计了如图电路。当闭合开关 S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片 P 移至 b端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化)。求：（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少?（2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?解：(1)由 P=UI 可计算两灯的额定电流 I红=P红/U红=6W/12V=0.5AI绿=P绿/U绿=12W/12V=1A当闭合开关 S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端时，红灯和绿灯并联且正常发光 I=I红+I绿=1.5A
11、，电源电压 U=U额=12V(2)由 P=U 2/RR 最小时功率最大 两灯泡并联且滑片 P 在 b 端时电路的总电阻最小，此时两灯正常发光 Pmax=P红+P绿=12W+6W=18WR 最大时功率最小 电阻较大的灯泡与滑动变阻器全值串联电阻最大，由 R=U 2/P 知红灯电阻较大 R红=U红 2/P红=12 2V 2/6W=24 当闭合开关 S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端时 当闭合开关 S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端时 Rmax=R红+R1=48 Pmin=U 2/Rmax=12 2 V 2/48=3W6、（2013 长沙）小刚设计了一种小鸡孵化器
12、的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需 灯光照明，温度较低时，则需要加热。电源电压为 72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝 改成的滑动变阻器，其上标有“200 3A”的字样，电流表 A1的量程为 0 0.6A，电流表 A2的量程为 0 3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样。（1）灯泡正常工作时的电流是多大？关系如图所示当滑片置于点时电压表示数电流表示数为已知灯丝电阻不随温度变化求小灯泡的电阻定值电阻和电源电 闭合时电路消耗的最小功率为多少图因为则小灯泡的电阻额额只闭合与串联滑片置于点时由图可知电阻则电流电源电 大电流等于灯的额精品资料定电流最小最小得变阻器接入电路的最小电阻最小只闭合变
13、阻器两端电压为时连入电路中_精品资料（2）闭合 S，断开 S1、S2，灯泡正常工作，求 R1的阻值。（3）S、S1、S2均闭合时，求 R2上消耗电功率的最小值和最大值。（1）LLLPIU=3W0.25A12V=（2）闭合 S，断开 S1、S2，此时 R1与 L 串联 由灯泡正常工作和串联电路中电流处处相等知 UL=12V，I=IL=0.25A根据欧姆定律得 R1=(U-U1)/I=(72V-12V)/0.25A=240（3）S、S1、S2均闭合时，R1与 R2并联 当滑动变阻器 R2的阻值最大时，R2上消耗电功率的最小 2min2 maxUPR=2(72V)25.92W200=W1172V0.
14、3A240UIR=W因 电 流 表 A2允 许 通 过 的 最 大 电 流 为 3A，则 允 许 通 过 滑 动 变 阻 器 的 最 大 电 流 I2max=3A-0.3A=2.7A,且 2.7A3APmax=UI2max=72V 2.7A=194.4W评析：本题滑动变阻器的最大电流受电流表 A2量程的制约。7、（2013 宜宾）如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为 8?，小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。若闭合 S1、S2，断开 S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表V的示数为 3V，那么：（1）小灯泡 L 的电阻为多大？（2）电压电压为多少？（3）R1电阻为多大？（4）若闭合 S1、S3，断开 S2，并移动滑动变阻器 R 的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大。这个最大的功率等于多少？L S2R1S3VR2RS1关系如图所示当滑片置于点时电压表示数电流表示数为已知灯丝电阻不随温度变化求小灯泡的电阻定值电阻和电源电 闭合时电路消耗的最小功率为多少图因为则小灯泡的电阻额额只闭合与串联滑片置于点时由图可知电阻则电流电源电 大电流等于灯的额精品资料定电流最小最小得变阻器接入电路的最小电阻最小只闭合变阻器两端电压为时连入电路中