电学最值.docVIP

 PAGE \* MERGEFORMAT 9 2013年中考物理试题电学压轴题之最值问题 R L R0 S1 S2 P V A 图17 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0~0.6?A，电压表量程为0~15?V，变阻器R的最大电阻为100?Ω。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） UR/V 16 R/Ω Ub Umax Rmax 图18 求：（1）小灯泡的电阻； （2）定值电阻R0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 ，则小灯泡的电阻： ??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?Ω，则电流 电源电压：U = Ib (Rb+ R0) = 0.5?A×(16 Ω+ R0) ① 只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于Ia∶Ib?=?3∶5，则Ia?= 0.3?A 电源电压：U?= Ia (Ra+ RL)?= 0.3?A×(Ra+ 12 Ω) ② 已知Ra∶R0?=?12∶5，再由①②式，可得: R0?=?20?Ω，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定电流0.5?A。 得变阻器接入电路的最小电阻R最小=?24?Ω 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?Ω 电路消耗的最小功率： 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。已知R1=10Ω，R2=30Ω，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＝10Ω+30Ω＝40Ω （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 3、（2013玉林）如图15所示，电源电压为6V，滑动变阻器R1标有“10Ω 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 eq \o\ac(○,A1)的0.5A。求： （1）R2的阻值； （2）此时电流表 eq \o\ac(○,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 eq \o\ac(○,A1)测R2的电流，R1与R2并联，R2=U/I2=6V/0.5A=12Ω 滑片P在最右端时，通过滑动变阻器的电流I1=U/R1=6V/10Ω=0.6A 电流表 eq \o\ac(○,A)的示数I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A 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，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/10Ω=1.1A , 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15W S2 S1 S R2 R1 R2 S R1 4、（2013泰安）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，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 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 当开关S1、S2都断开时