中考物理试题分类汇编之电学最值取值范围问题Word文件下载.doc

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2、（2015达州）如图所示，电源电压恒为6V，灯L标有“6V　2W”字样（灯丝电阻不变），R1=36Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，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．

（1）灯L的电阻RL===18Ω，

根据欧姆定律I=可得，总电阻R===30Ω，

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，

根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和，即R=RL+，

则滑动变阻器的最大阻值R2=2（R﹣RL）=2×

（30Ω﹣18Ω）=24Ω．

（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===A＜0.6A，

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′=U﹣UV=6V﹣3V=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1W～2W．

（1）R2的最大阻值为24Ω；

（2）当S1、S2都闭合时，电流表、电压表的示数分别为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1W～2W．

3、（2015巴中）如图15所示的电路中，电源电压U=3V，R1=3Ω，R2=2Ω。

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？

（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

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

电路的最大总功率

最小电功率P和最大电功率P′之比

（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。

（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。

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，滑动变阻器的最大阻值：

R2===25Ω；

（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+25Ω）①

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′===10Ω，

电源的电压：

U=I（R1+R2′）=0.8A×

（R1+10Ω）②

因电源的电压不变，

所以，0.4A×

（R1+25Ω）=0.8A×

（R1+10Ω），

解得：

R1=5Ω，

电源的电压U=I小（R1+R2）=0.4A×

（5Ω+25Ω）=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．

（1）滑动变阻器的最大最值为25Ω；

（2）R1的阻值为5Ω，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“10V5W”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，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4R1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，滑动变阻器R消耗的电功率。

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“100Ω3A”字样，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有“12V3W”的字样。



（1）求灯泡正常工作时的电流；

（2）闭合S，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。



（1）UL=12V，PL=3W，

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=U﹣UL=72V﹣12V=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===240Ω．

（3）S、S1、S2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=100Ω，

R2消耗电功率的最小值为：

P小===51.84W．

电阻R1的阻值为240Ω，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0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，

通过R2的最大电流为：

I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A，

R2消耗电功率的最大值为：

P大=UI2=72V×

2.7A=194.4W．

（1）灯泡正常工作时的电流是0.25A．

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，电阻R1的阻值为240Ω．

（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=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V。

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？

（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

电源电压

（2）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，R0与R1串联，

，

（3）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路中的电阻最大，电功率最小

当开关S打到位置2且电路中的电流为0.5A时，电路的总功率最大

此时R0连入电路的电阻

8、（2015黔西南州）如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V1.6W”的字样，定值电阻R=20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样。

（1）小灯泡的电阻为多大？

（2）若只闭合S、S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？

此时消耗最小功率是多少W？

（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。

　答：

（1）小灯泡的电阻为10Ω．

（2）此时消耗最小功率是0.9W.

（3）滑动变阻器的取值范围是：

5Ω～10Ω.

9、（2015重庆B卷）如图18所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定值电阻；

当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；

不计温度对灯丝电阻的影响。

（1）小灯泡L的电阻；

（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；

（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。

[来源:

Z。

xx。

k.Com]

（1）根据P=，

灯泡电阻：

RL===12Ω．

（2）由图：

闭合开关S、S1，断开S2时，L与R0串联，灯泡L恰好正常发光，

所以U0=U﹣UL=18V﹣6V=12V，

由P=UI，

电路中电流I=I0=IL===0.5A，

通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功：

W=U0I0t=12V×

0.5A×

60s=360J；

（3）由图，当闭合开关S、S2，断开S1时，R与L串联，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压，

电路中电流最大Imax=IL=0.5A，

此时电路消耗功率最大，P总=UImax=18V×

0.5A=9W，

此时R的功率为：

PR=P总﹣PL=9W﹣3W=6W；

当电压表示数最大为15V，R连入阻值最大，电路中电阻最大，电流最小，总功率最小，

此时UL′=U﹣UR=18V﹣15V=3V，

Imix=IR′=IL′===0.25A，

此时R的功率：

PR′=UR′IR′=15V×

0.25A=3.75W．

所以R的功率变化范围是：

3.75W～6W．

（1）小灯泡L的电阻为12Ω；

（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功为360J．

（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围为3.75W～6W．

10、（2015重庆A卷）如图17所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。

电源电压9V保持不变，灯泡L标有“8V4W”字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。

闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为4.05W。

（不计灯丝电阻随温度的变化）求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流；

（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围。

（1）因为灯的额定电压为UL=8V，额定功率为PL=4W，则由P=可得灯的电阻为：

RL===16Ω；

（2）闭合开关S和S1时，灯泡短路，R1单独接入电路，此时其两端电压为U=9V，又知电路消耗的功率为P1=4.05W

由P=可得灯的电阻为：

R1===20Ω；

开关S、S1、S2都闭合时，两电阻并联，灯泡被短路，当R2全部接入电路时，电路中电阻最大，

由I=可知此时，通过R1的电流为：

I1===0.45A

通过R2的电流为：

I2===0.45A，

并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A；

（3）当只闭合S2时，R2和L串联，由于灯泡正常发光时，电压为UL=8V，额定功率为PL=4W，额定电流为IL===0.5A＜3A，故电路中最大电流为I=0.5A，此时滑动变阻器两端电压为U′=U﹣UL=9V=8V=1V，

滑动变阻器消耗的电功率为P1=U′IL=1V×

0.5A=0.5W；

只闭合S2时，灯和R2串联，灯正常工作电流为IL===0.5A；

滑动变阻器消耗的功率：

P=U2I=（U﹣UL实）I=（9V﹣IRL）I=9V×

I﹣16Ω×

I2=W﹣（4I﹣）2W

当4I﹣=0即I=A＜0.5A时，R2的功率最大Pmax=W=1.27W；

故滑动变阻器R2的电功率变化范围为0.5W～1.27W．

（1）小灯泡L的电阻16Ω；

（2）开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流0.9A；

（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围0.5W～1.27W．

11、（2015漳州）如图所示的电路，电流表使用的量程为0～0.6A，电压表使用的量程为0～15V，定值电阻R=10Ω。

开关S闭合，将滑片P从最右端B点移至滑动变阻器中点M，电压表示数变化了1.2V．滑片P在M点时，电流表示数为0.3A。

（1）滑片P在M点时，电阻R两端的电压以及电阻R通电10s所产生的热量．

（2）滑片P在B点时，电压表、电流表的示数。

（3）电源电压。

（4）滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围。

　【解析】

（1）由I=可知，电阻两端电压：

UR=IR=0.3A×

10Ω=3V，

通电t=10s电阻产生的热量：

Q=I2Rt=（0.3A）2×

10Ω×

10s=9J；

（2）滑片由B移到M点过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，

滑动变阻器分压变小，电阻R两端电压电压变大，

滑片在B点时，电阻两端电压：

UR′=UR﹣△U=3V﹣1.2V=1.8V，

此时电路电流：

I′===0.18A；

（3）滑片在B点时，I′==0.18A①

滑片在M点时：

I===0.3A②

R滑=40Ω，U=9V；

（4）当Imax=0.6A时，

R总===15Ω

Rr′=R总﹣R=15Ω﹣10Ω=5Ω

当P在B点时，RP===40Ω

滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是5Ω～40Ω．

（1）滑片P在M点时，电阻R两端的电压为3V，电阻R通电10s所产生的热量为9J．

（2）滑片P在B点时，电压表示数为1.8V，电流表的示数0.18A．

（3）电源电压为9V．

（4）滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是5Ω～40Ω．

12、（2015青岛）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。

小灯泡R1标有“4V1.6W”字样，R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。

请画出每个小题的等效电路图。

（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则R2消耗的电功率是多少？

（2）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：

1；

若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少？

【解析】

（1）只闭合开关S2时，灯泡R1与R2串联，电压表测量灯泡R1两端电压，如图所示：

由P=可得，灯泡R1的电阻R1===10Ω，

串联电路中电流处处相等I2=I1===0.2A，

R2消耗的电功率P2=R2=（0.2A）2×

20Ω=0.8W，

（2）由

（1）得，U=IR=I（R1+R2）=0.2A×

（10Ω+20Ω）=6V，

①闭合所有开关，等效电路图如图所示：

因为0.6A＜1A，所以I3大=0.6A，

因为===，

则I3小=0.2A，

由I=可得，R3===30Ω，

②只闭合开关S3时，等效电路如图所示：

因为3V＜4V，所以U1大=3V，

I1大===0.3A＜0.6A＜1A，

P1大=U1大I1大=3V×

0.3A=0.9W，

P1小=R1=R1=×

R1=×

10Ω=0.225W，

所以P1的变化范围是0.225W～0.9W．

（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则R2消耗的电功率是0.8W；

（2）若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.225W～0.9W．

13、（2015南通）图示电路中，滑动变阻器铭牌上标有“50Ω1A”字样，电压表量程0﹣15V．闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.50A，灯泡正常发光；

再闭合开关S3，电流表示数变为0.75A．

（1）求变阻器接入电路的阻值；

（2）求灯泡的额定功率；

（3）只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，求电路10s消耗的最大电能．

（1）由题，开关S1、S2闭合，断开开关S3，L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，

根据I=得变阻器接入电路的阻值：

R滑===12Ω；

（2）三个开关都闭合时，L短路，只有滑动变阻器连入电路中，

则：

U总=U滑=I′R滑=0.75A×

12Ω=9V，

开关S1、S2闭合，断开开关S3时，灯泡恰好正常发光，

UL=U源﹣U=9V﹣6V=3V，

灯泡的额定功率：

P=ULI=3V×

0.5A=1.5W；

（3）只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，

由电压表量程可知滑动变阻器两端电压最大：

U滑′=15V，

调节滑片灯泡正常发光，此时电路中电流最大，

此时变阻器连入阻值R滑′===30Ω＜50Ω，在变阻器调节范围之内，

所以此时的电源电压：

U源′=U滑′+UL=15V+3V=18V，

电路10s消耗的最大电能：

W=U源′ILt=18V×

10s=90J．

（1）变阻器接入电路的阻值为12Ω；

（2）灯泡的额定功率为1.5W；

（3）只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，电路10s消耗的最大电能为90J．

14、（2015泰安）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V1.5W”的字样，

滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～70Ω，定值电阻R2的阻值为30Ω。

（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？

（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数为多少？

（3）保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小？

最小电功率为多少？

（1）小灯泡正常发光时的阻值为：

RL===6Ω；

（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，R2与L并联，小灯泡L恰好正常发光，此时并联电路两端电压为U=U2=UL=3V

小灯泡中的电流IL===0.5A，

电阻R2中的电流为I2===0.1A，

电流表串联在干路上，则其示数为：

I=IL+I2=0.5A+0.1A=0.6A；

（3）保证电流表有示数时，当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关S2断开，S1S3都闭合时，R1和R2串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小；

最小功率为Pmin===0.09W．

（1）小灯泡L正常发光时的阻值为6Ω；

（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数为0.6A；

最小电功率为0.09W．

15、（2015莱芜）随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行各业得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一。

热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。

图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω　0.3A”字样．Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。

请完成下列小题：

（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；

（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；

（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？

源:

Z*xx*k.Com]

（1）电源电压为5V；

（2）要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器的变化范围是50Ω～150Ω；

（3）此电路能测量的最高环境温度为50℃．

16、（2015荆州）电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50Ω2A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A