电学压轴题之最值问题.docx

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1、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，1.上标有“6V3W”A,电压表量程为015V,变阻器4的最大电阻为100Q。只闭合，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为此，电流表示数为乙。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6点时，电压表示数=8V,电流表示数为o兄：诙12：5,：=3：5。(灯丝电阻不随温度变化)求：(1)小灯泡.的电阻；(2)定值电阻吊和电源电压；(3)在电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Sl时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合Sz时，电路消耗的最小功率为多少

2、。2、(2013重庆B卷)生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，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。R1=IO,R2=30,请计算：(1)，、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少？(2)Sl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？3、(2013玉林)如图15所示，电源电压为6V,滑动变阻器Rl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3的0.5A。求：(1) R2的阻值;(2)此时电流表内的示数；(3)假设在电路平

3、安工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P,电路消耗的总功率范围。4、(2013泰安)如下图，电源电压恒定不变，电阻尼的阻值为5Q,小灯泡上标有“12V6W”字样,闭合开关S.SlR?I(1)当开关S、S都闭合，滑动变阻器的滑片移到最右端时，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Si、S2都断开，滑动变阻器的滑片尸在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。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，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V62”的红灯和T2V12W”的绿灯及“24。2A”的滑动变阻

4、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？6、(2013长沙)小刚设计工种小鸡孵化器的电路模型，如下图，在般情况下，只需灯光照明，温度较低时，那么需要加热。电源电压为72V,吊为定值电阻，足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Al的量程为。0.6A,电流表A2的量程为。3A,灯泡上标有“12V3W”的字样。(1)灯泡正常工作时的电流是多大？(2)闭合S,断开Si、S2,灯泡正常

5、工作，求用的阻值。(3) S、Si、S2均闭合时，求兄上消耗电功率的最小值和最大值。7、(2013宜宾)如下图，电源电压恒定不变，%的阻值为8Q小灯泡1.上标有“6V3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。假设闭合$、S2,断开S3,小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V,那么：(1)小灯泡1.的电阻为多大？(2)电压电压为多少？(3)用电阻为多大？(4)假设闭合，、S3,断开S2,并移动滑动变阻器彳的滑片，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？8、(2013襄阳)如下图的电路中，灯泡1.上标有“12V9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变

6、。当开关S,.S2、S3都闭合时，灯泡1.正常发光，两电流表指针位置相同；当开关&、断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为Rl和R/4,在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。(灯泡电阻不随温度的变化而改变)求：(1)电源电压；(2) R2的阻值;(3)电路在何种状态下消耗的功率最小，最小功率是多少？9、(2013荆州)小华同学用如下图的电路进行实验，电源电压U=I2V,灯泡1.标有“6V、3W”字样(不计灯丝电阻随温度的变化)，滑动变阻器RO标有“50。、1A”字样，电流表量程为0.6A,电压表量程为15Vo在实验中，为了确保测量准确，要求电表所测值不小于其量

7、程的1/3。要使测量准确并确保电路平安，求：(1)灯泡1.消耗的最小功率。I(2)滑动变阻器R。的阻值变化范围。r（八）10、(2013南充)如图12所示，电源电压恒定，R尸10。，滑动变|阻器Rz的最大阻值为20。，当，、S2均断开，滑片P置于最下端IJB点时。电流表的示数为0.6A,求：S(1)电源电压；(2)当&、S2均断开，滑片P置于最上端A点时，在5min内通过R2的电流所产生的热量；(3)当$、Sz均闭合，滑片P在A、B两端点移动过程中(不包括A、B点)，该电路所消耗的最小功率。11、(2013达州)如下图，电源电压保持12V不变，1.是标有“12V6W”的小灯泡，其电阻不随温度变

8、化，R=20.(1)当S、Sl闭合、S2断开，且P位于滑动变阻器Ro的中点时，电流表示数为0.4A.求滑动变阻器RO的最大阻值.(2)当S、S1.S?都闭合，且P位于a端时，求电流表的示数.(3)要使电路中的总功率最小，请指出开关S、S1.S2的开闭情况和滑片P的位置，并求出此时的最小1. (1)因为/=3P=U/,那么小灯泡的电阻：用=丝1.=12CR/3W(2)只闭合S2,/?与分串联，滑片尸置于。点时，=8V,由图可知电阻尼=16。，那么电流电源电压：U=MR仆总AX(16Q+曲)只闭合，与1.串联，当滑片夕置于a点，由于：4=3：5,那么AA电源电压：U=1.(兄+而)AX(兄+12Q

9、)总：总=12：5,再由式，可得：的20Q,U=18V(3)只闭合SJU得变阻器接入电路的最小电阻然小=24。只闭合Sz,变阻器两端电压为15V时，连入电路中的电阻最大由于旦=U一0於大，那么变阻器接入电路的最大电阻火蚊大=100R最大U蚁大电路消耗的最小功率:心小U2R)+(18V)220100=2.7W2. 1)当只闭合S3时，R和R2串联在电路中R=R1+R2=10+30=40(2)当只断开，时，只有R2接入电路中(3)当R和R2并联在电路中时，电路的总功率最大当R和Rz串联在电路中时，电路的总功率最小3. 解：(D电流表)测R的电流，3与1并联,R2=UI2=6V0.5A=12滑片P在

10、最右端时，通过滑动变阻器的电流1.=UR电流表的示数I=I.+I2(3)要电路平安工作，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。iIfi=0.5A+2A=2.5A,Pjfi大=UlJ-大=6VX2.5A=15Wo当滑片滑到最右端时，总电阻最大，总电流最小。IM小=1.+UR尸O.5A+6V10=l.IA,Pii小=UlM=6V4解：(1)小灯泡正常发光的电流当开关，、Sz都闭合，滑动变阻器的滑片产移到最右端时，1.和R2并联，滑动变阻器中的电流：2=-1=1.2A因灯泡恰能正常发光，即电源电压U=U1.后12V,滑动变阻器的最大阻值(2)当开关，、S2都断开时

11、，且P在最右端，Rl和Ri串联，接入电路中的总电阻电流表的读数此时滑动变阻器消耗的电功率=Z22=6.4W.5.解：(1)由P=Ul可计算两灯的额定电流I红=P红/U=6W12V=0.5AI绿=P绿/Us=12W12V=lA当闭合开关S、8、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=Itt+I*s,电源电压U=Ui=12V(2)由P=U2RR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PMX=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=U2/P知红灯电阻较大R红=U红/Ptt=12V

12、6W=24Q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、Si、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时RnaX=Rft+Rl=48QPin=U7lU=122V748=3W6.(1)II=电=0.25A1.U1.12V(2)闭合S,断开&、S2,此时用与1.串联由灯泡正常工作和串联电路中电流处处相等知二12V,I=K根据欧姆定律得Ri=(U-U1)I=(72V-12V)0.25A=240C(3)S、Si、Sz均闭合时，宿与此并联当滑动变阻器比的阻值最大时，R2上消耗电功率的最小(72V)2200W25.92W因电流表A?允许通过的最大电流为3A,那么允许通过滑动变阻器的最大

13、电流Ix3APm=UI211ax=72VX评析：此题滑动变阻器的最大电流受电流表A2量程的制约。7 .答案：R1.喏=黑(2)闭合，、S2,断开S3,灯1.和Rl串联，此时灯正常发光(3)灯1.和R串联，灯正常发光(4)闭合&、S3,断开S2,灯1.、R2和滑动变阻器R串联当R=OQ时，总电阻最小，总功率最大，但要考虑此时的最大电流是否超过I/当R=OC时，电路的总电流I=U/(Rl+R2)=9V(1228(1.w.R=OQ时，电路的总功率最大，是成立的。8 .当开关S-S2、力都闭合时，此时1.和R2并联，且灯泡1.正常发光/.U=U=12V(2)当开关8、S2、S?都闭合时，此时1.和R2

14、并联，两电流表指针位置相同灯泡电阻R=Uft2P=(12V)79W=16Q两电流表指针位置相同,说明总电流是通过R2电流的5倍，即I=5k,1.=41.根据欧姆定律可得R2=4Rl=416=64(3)当开关Si、S2断开，S3闭合时,R与1.串联.当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率为Pi：Pi=Ii2Ri=U2Ri/(Ri+Rl)当滑动变阻器接入电路的阻值为比/4时，其消耗的功率为P2:P2=I22Ri4=U2Ri4(Ri/4+Rl)带入数据并联立上面两方程解得R尸32要使电路中的总功率最小，根据P=R,应使电路总电阻最大。这时Rz与1.只能选择一个阻值较大的(因为并联电路的总电阻

15、比任何一个分电阻都要小)，且与滑动变阻器串联并把滑动变阻器的阻值调到最大，即闭合S2,断开ShS3,R与R2串联，且R的阻值取最大值时，总功率最小。Pft=u2/(R1.R2)=(12V)29.(1)小灯泡的电阻Ri=U额2/pjfi=(6V)23W=12要使灯泡1.消耗的功率最小，根据P=Jr,应使电路中电流最小.假设滑动变阻器的阻值调到最大，此时电路中的电流ll=U(Rl,+Ro)二12V(12C+50Q)=0.19A,0.19A0.6A3,不能将滑动变阻器的阻值调到最大.为使测量准确，电路中电流最小值应为0.6A3=0.2A,且因电压表量程大于电源电压，电压表是平安的。灯泡1.消耗的最小功率P最J=I最小2Rl=(0.2A)2(2)当电流最小时，滑动变阻器可接入电路阻值最大.此时灯泡分得的电压U1=T蚊小XRlR健大二UO/1最小=(U-U1.)/1w=(12V