《2015年中考物理试题分类汇编之电学最值(取值范围)问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年中考物理试题分类汇编之电学最值(取值范围)问题（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、原创，精编版 第第 1 页页 共共 28 页页 在电学计算中，求变阻器的阻值范围、电表示数变化范围、功率的最值问题等等，往 往难度较大，本文从几十套2015 年中考真题中精选，花了不少时间编辑和校对，含解析， 适合培优用 。 20152015年中考物理试题分类汇编年中考物理试题分类汇编电学最值问题电学最值问题 1、 （2015 攀枝花）如图所示，滑动变阻器的最大阻值为 30当开关 S1、S2断开，S3闭 合，滑片 P 位于滑动变阻器的中点时，变阻器消耗的电功率为 4.8W开关 S1、S2、S3 都闭合，滑动变阻器的滑片 P 在 a 端时电流表读数为 I1；P 在 b 端时电流表读数为 I2已知
2、：I2I1=0.4A，定值电阻 R1和 R2阻值相差 5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？最小功率为多少？ 【解析】 根据实物图画出电路图如图所示： （1）由图当 S1、S2断开，S3闭合，电路中只有 R3相当于一个定值电阻连入电路， 根据 P=，电源电压： U=12V； （2）由图 S1、S2、S3都闭合，P 在 a 端时 R2、R3并联， 根据并联电路特点和欧姆定律得： I1=+， S1、S2、S3都闭合，P 在 b 端时 R1、R3并联， I2=+， 原创，精编版 第第 2 页页 共共 28 页页 由题，I2I1=0.4A， 所以 I2I1
3、=0.4A， 即：=0.4A 因为 I2I1，所以 R2R1， 由题 R1和 R2阻值相差 5， 即：R2R1=5 解得：R1=10，R2=15； （3）根据 P=，电压一定， 根据电路图，由三个电阻的大小关系可知，当 S1闭合，S2、S3都断开，滑片 P 在 a 端时， R1与 R3串联电路中电阻最大，电路消耗的功率最小， 电路消耗的最小功率为： P最小=3.6W 答：（1）电源电压为 12V； （2）R2的阻值为 15； （3）电路在 S1闭合，S2、S3都断开，滑片 P 在 a 端时消耗的功率最小，最小功率为 3.6W 2、 （2015 达州）如图所示，电源电压恒为 6V，灯 L 标有“
4、6V 2W”字样（灯丝电阻不变） ， R1=36，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 03V，当 S1、S2都断开且滑动变阻器 R2的滑片 P 在中点时，电流表示数为 0.2A求： （1）R2的最大阻值； （2）当 S1、S2都闭合时，电流表、电压表的示数； （3）当 S1、S2都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的功率范围 【解析】 （1）灯 L 的电阻 RL=18， 根据欧姆定律 I= 可得，总电阻 R= =30， 当 S1、S2都断开且滑动变阻器 R2的滑片 P 在中点时，滑动变阻器 R2与灯 L 串联， 原创，精编版 第第 3 页页 共共 28 页页 根据串联电路的总电阻等
5、于各分电阻之和，即 R=RL+， 则滑动变阻器的最大阻值 R2=2（RRL）=2（3018）=24 （2）当 S1、S2都闭合时，此时电阻 R1与灯 L 并联，滑动变阻器 R2被短路，因为电压表 测量滑动变阻器 R2两端的电压，所以电压表示数为 0 根据并联电路各支路两端的电压都相等，即 U1=UL=U=6V， 通过电阻 R1的电流 I1= A， 通过灯 L 的电流 IL= A， 干路电流 I总=I1+IL= A+ A=0.5A，即电流表的示数为 0.5A （3）当 S1、S2都断开时，滑动变阻器 R2与灯 L 串联，电流表测电路中的电流，电压表测 量滑动变阻器 R2两端的电压， 根据 P=可
6、知， 当滑动变阻器 R2的滑片 P 在最左端时，电路中的总电阻最小时，电路消耗的功率最大， 此时电路中只有灯 L 且正常发光，通过灯 L 的电流 IL= A0.6A， 电路消耗的最大功率 P最大=P额=2W； 当电压表的示数为 3V 时，滑动变阻器允许接入的电阻最大，电路中的总电阻最大，电路 消耗的功率最小， 此时灯泡两端的电压 U=UUV=6V3V=3V， 电路中的电流 I= A， 电路消耗的最小功率 P最小=UI=6V A=1W； 当 S1、S2都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的功率范围为 1W2W 答：（1）R2的最大阻值为 24； （2）当 S1、S2都闭合时，电流表、电压
7、表的示数分别为 0.5A、0V； （3）当 S1、S2都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的功率范围为 1W2W 3、 （2015 巴中）如图 15 所示的电路中，电源电压 U=3V，R1=3，R2=2。求： （1）只闭合 S1时，通过 R2的电流是多大？ （2）只闭合 S2时，通电 20s 的时间内电流通过 R1产生的电热是多少？ （3）开关通断情况发生变化，整个电路消耗的最小电功率 P 和最大电功率 P之比是多少？ 原创，精编版 第第 4 页页 共共 28 页页 【解析】 (3)只闭合 S2时，R1和 R2串联，总电阻最大，总功率最小。 电路的最小总功率 21 2 RR U P W
8、W8 . 1 23 32 当闭合 S1和 S3、断开 S2时，R1和 R2并联，总电阻最小，总功率最大。 并联的总电阻 2 . 1 23 23 21 21 RR RR R并 电路的最大总功率WW R U P5 . 7 2 . 1 32 2 并 最小电功率 P 和最大电功率 P之比 W W P P 5 . 7 8 . 1 25 6 答：（1）只闭合 S1时，通过 R2的电流是 0.6A； （2）只闭合 S2 时，通电 20s 的时间内电流通过 R1产生的电热是 21.6J； （3）开关通断情况发生变化，整个电路消耗的最小电功率 P 和最大电功率 P之比 是 6：25 4、 （2015 凉山州）如
9、图甲所示，电源两端电压不变。R1为定值电阻，R2为滑动变阻器； 当滑动变阻器的滑片 P 滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率 P 和电流 I 的关系图像如图乙所示，根据图像信息。求： 原创，精编版 第第 5 页页 共共 28 页页 （1）滑动变阻器的最大阻值； （2）R1的阻值和电源电压； （3）求此电路的最大电功率。 【解析】 由电路图可知，R1与 R2串联，电压表测 R2两端的电压，电流表测电路中的电流 （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 由图乙可知，电路中的最小电流 I小=0.4A，滑动变阻器消耗的电功率 P2=4W， 由 P=I2R 可得，滑动变阻器
10、的最大阻值： R2=25； （2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由 I=可得，电源的电压：U=I小（R1+R2）=0.4A（R1+25） 由图乙可知，电路中的电流 I=0.8A 时，滑动变阻器消耗的电功率 P2=6.4W， 则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2=10， 电源的电压：U=I（R1+R2）=0.8A（R1+10） 因电源的电压不变， 所以，0.4A（R1+25）=0.8A（R1+10） ， 解得：R1=5， 电源的电压 U=I小（R1+R2）=0.4A（5+25）=12V； （3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路消耗的电功率最大， 则 P大=28.8W 答：
11、（1）滑动变阻器的最大最值为 25； （2）R1的阻值为 5，电源电压为 12V； （3）求此电路的最大电功率为 28.8W 5、 （2015 长沙）如图甲所示，电源电压恒为 18V，灯泡 L 上标有“10V 5W”字样，电流表 量程为 00.6A，电压表量程为 015V，滑动变阻器 R 的最大阻值为 200，当只闭合 S 和 S1，移动滑动变阻器的滑片 P 时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当 滑动变阻器接入电路的阻值由 R1增大到 4 R1时，定值电阻 R0的电功率变化了 5.4W，求： （1）灯泡 L 正常发光时通过的电流。 （2）只闭合 S 和 S2，且滑动变阻器的滑片
12、 P 置于中点位置时，灯泡的实际功率； （3）只闭合 S 和 S1，在保证电路安全的情况下，当电阻 R0消耗电功率最小时，滑动变阻 原创，精编版 第第 6 页页 共共 28 页页 器 R 消耗的电功率。 【解析】 原创，精编版 第第 7 页页 共共 28 页页 6、 （2015 通辽）某课外科技活动小组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，电源电压为 72 V，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“100 3 A”字样，电流表 A2的量程为 03A，灯泡上标有“12 V 3 W”的字样。 （1）求灯泡正常工作时的电流； （2）闭合 S，
13、断开 S1、S2，灯泡正常发光，求 R1的阻值； （3）S、S1、S2均闭合时，求 R2消耗的最大电功率和最小电功率。 【解析】 （1）UL=12V，PL=3W， 原创，精编版 第第 8 页页 共共 28 页页 灯泡 L 正常工作时的电流为：IL=0.25A （2）闭合 S，断开 S1、S2，灯泡 L 与电阻 R1串联，而此时灯泡正常工作， 则此时灯泡两端的电压为 UL=12V，而电源电压为 U=72V， 电阻 R1两端的电压为：U1=UUL=72V12V=60V， 灯泡 L 正常工作时的电流为 0.25A，此时电路中的电流为 0.25A， 电阻 R1的阻值为：R1=240 （3）S、S1、S
14、2均闭合时，电阻 R1和滑动变阻器 R2并联，电源电压为 U=72V， 则 U1=U2=U=72V， 而滑动变阻器的最大电阻为 R大=100， R2消耗电功率的最小值为：P小=51.84W 电阻 R1的阻值为 240，而 U1=U2=U=72V， 此时通过 R1的电流为：I1=0.3A， 电流表 A1测通过电阻 R1的电流，电流表 A2测干路中的总电流，电流表 A1的量程为 00.6A，电流表 A2的量程为 03A， 通过 R2的最大电流为：I2=II1=3A0.3A=2.7A， R2消耗电功率的最大值为：P大=UI2=72V2.7A=194.4W 答：（1）灯泡正常工作时的电流是 0.25A
15、 （2）闭合 S，断开 S1、S2，灯泡正常工作，电阻 R1的阻值为 240 （3）S、S1、S2均闭合时，R2上消耗电功率的最小值为 51.84W、最大值为 194.4W 7、 （2015 兰州）如图所示，电源电压恒定，定值电阻 R2=20，滑动变阻器 R0上标有 “50，0.5A”的字样，电流表 A 的量程为 00.6A，电压表 V 的量程为 015V。 当开关 S 打到 1 位置且滑片 P 在 A 端时，电压表的示数为 8V；当开关 S 打到 2 位置 且滑片 P 在中点时，滑动变阻器 R0的功率为 P0=4W，求： （1）电源电压 U； （2）定值电阻 R1的阻值； （3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小， 最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？ 原创，精编版 第第 9 页页 共共 28 页页 【解析】 （1）当开关 S 打到 2 位置且滑片 P 在中点时，R0与 R2串联，电路中的电流 A4 . 0 25 W4 0 0 2 R P I 电源电压V182025(A4 . 0)( 202 ）RRIU （2）当开关 S 打到 1 位置且滑片 P 在 A 端时，R0与 R1串联， ， 0 1 0 1 R R U U 40 8V18 50V8 0 01 1 VU RU R （3）当开关 S 打到 1 位置且滑片
