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1、年中考物理电学压轴题 作者： 日期：2 2014年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(一)RLR0S1S2PVA图171、如图17所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为00.6A，电压表量程为015V，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=8V，电流表示数为Ib。已知RaR0=125，IaIb=35。（灯丝电阻不随温度变化）UR/V16R/UbUmaxRmax图18求：（1）小灯泡的电阻；（2）定值电阻R0和电
2、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。2、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。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.题解析（1）因为 ，则小灯泡的电阻：（2）只闭合S2，R与R0串联，滑
3、片P置于b点时，Ub=8V，由图可知电阻Rb=16，则电流 电源电压：U = Ib (Rb+ R0) = 0.5A(16 + R0) 只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于IaIb=35，则Ia= 0.3A 电源电压：U= Ia (Ra+ RL)= 0.3A(Ra+ 12 ) 已知RaR0=125，再由式，可得: R0=20，U = 18V（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定电流0.5A。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，则变阻器接入电路的最大电阻R最大= 100电路消耗的最小
4、功率：2题解析1）当只闭合S3时，R1和R2串联在电路中 R串R1+R210+3040（2）当只断开S1时，只有R2接入电路中（3）当R1和R2并联在电路中时，电路的总功率最大当R1和R2串联在电路中时，电路的总功率最小 2014年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(二)3、如图15所示，电源电压为6V，滑动变阻器R1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，电流表的0.5A。求：（1）R2的阻值；（2）此时电流表的示数；（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。S2S1SR2R1R2SR1 4、如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1
5、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。训练二答案3题解析 解：（1)电流表测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
6、阻器也不会损坏电流表。故I最大=0.5A+2A=2.5A，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 ,P最小=UI最小=6V1.1A=6.6W电路消耗的总功率范围为6.6W到15W4题解析解：（1）小灯泡正常发光的电流 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： 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 (2) 当开关S1、S2都断开时，且P在最右端，R1和R2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
7、耗的电功率 2014年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(三)1、 “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“12V 6W”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? 2、小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型，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7
8、2V，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00.6A，电流表A2的量程为03A，灯泡上标有“12V 3W”的字样。（1）灯泡正常工作时的电流是多大？（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。训练三答案1.解：(1)由P=UI可计算两灯的额定电流 I红=P红/U红=6W/12V=0.5A I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 ， 电源电压U=
9、U额=12V(2)由P=U2/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=18W R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2/P红=122V2/6W=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=U2/Rmax=122V2/48=3W 2题（1） （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
10、.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 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。2014年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(四)1、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S
11、3，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？LS2R1S3VR2RS12、如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R1，电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当开关S1、S2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R1和R1/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等
12、。（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？训练(四)答案1：（1） （2）闭合S1、S2，断开S3，灯L和R1串联，此时灯正常发光 （3）灯L和R1串联，灯正常发光 （4）闭合S1、S3，断开S2，灯L、R2和滑动变阻器R串联 当R=0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IL额 当R=0时，电路的总电流I/=U/(RL+R2)=9V/(12+8)=0.45A,0.45AIL额， R=0时，电路的总功率最大，是成立的。 2、当开关S1、S2、S3都闭合时，此时L和R2并联，且灯泡L正常发光U=U额=12V(2) 当开关S1、S2、S3都闭合时，此时L和R2并联，两电流表指针位置相同灯泡电阻RL=U额2/P额=(12V)2/9W=16两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=5I2，IL=4I2根据欧姆定律可得R2=4RL=416=64(3) 当开关S1、S2断开，S3闭合时,R1与L串联.当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，其消耗的功率为P1：P1=I12R1=U2R1/(R1+RL)当滑动变阻器接入电路的阻值为R1/4时，其消
