12013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,L上标有“6V3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为100Ω。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Ra∶R0=12∶5,Ia∶Ib=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RUIUIP,则小灯泡的电阻:22L6V123WURP额额(2)只闭合S2,R与R0串联,滑片P置于b点时,Ub=8V,由图可知电阻Rb=16Ω,则电流bbb8V0.5A16UIR电源电压:U=Ib(Rb+R0)=0.5A×(16Ω+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=0.3A电源电压:U=Ia(Ra+RL)=0.3A×(Ra+12Ω)②已知Ra∶R0=12∶5,再由①②式,可得:R0=20Ω,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。L18V0.5A12UIRRR最小最小得变阻器接入电路的最小电阻R最小=24Ω只闭合S2,变阻器两端电压为15V时,连入电路中的电阻最大由于0UURRU最大最大最大,则变阻器接入电路的最大电阻R最大=100Ω电路消耗的最小功率:22018V2.7W20100UPRR最小最大RLR0S1S2PVA图17UR/V16R/ΩUbUmaxRmax图1822、(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=40ΩAVRUI15.0406==串(2)当只断开S1时,只有R2接入电路中JsVtRUW360300306222=(3)当R1和R2并联在电路中时,电路的总功率最大430301030102121===并RRRRR并RUP2max当R1和R2串联在电路中时,电路的总功率最小串RUP2min3163044022minmax==串并URRUPP3、(2013玉林)如图15所示,电源电压为6V,滑动变阻器R1标有“10Ω2A”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○A1的0.5A。求:(1)R2的阻值;(2)此时电流表○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○A1测R2的电流,R1与R2并联,R2=U/I2=6V/0.5A=12Ω(2)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○A的示数I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A3(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15W4、(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“12V6W”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A5.011UPI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:A2.112III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1022IUR(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1521RRR电流表的读数A8.02RUI此时滑动变阻器消耗的电功率W4.62222RIP5、(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...