广西中考物理复习 小专题(七)有关“极值”与“取值范围”的问题课件
小专题有关电功率的“极值”与“取值范围”的计算—季人教版九年级全册物理复习作业课件
第18章 小专题(10) 有关电功率的“极值”与“取值范 围”的 计算—2 020年 秋季人 教版九 年级全 册物理 复习作 业课件( 共27张 PPT)
第18章 小专题(10) 有关电功率的“极值”与“取值范 围”的 计算—2 020年 秋季人 教版九 年级全 册物理 复习作 业课件( 共27张 PPT)
(1)S2 闭合，S1、S3 断开时，电路中的电流； 解：S2 闭合，S1、S3 断开，电路中 R1 与 R2 串联，R 串＝R1＋R2＝20 Ω ＋30 Ω＝50 Ω，电路中的电流：I＝RU串＝5100 ΩV＝0.2 A。
第18章 小专题(10) 有关电功率的“极值”与“取值范 围”的 计算—2 020年 秋季人 教版九 年级全 册物理 复习作 业课件( 共27张 PPT)
4．★(荆门中考)在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的
最大阻值为 R1＝8 Ω，R2 为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端 M
5．如图所示的电路，电源电压 U＝4.5 V 且保持不变，R1＝5 Ω，R2 为标 有“50 Ω 0.5 A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为 0～0.6 A，电压表的量 程为 0～3 V，则：
第18章 小专题(10) 有关电功率的“极值”与“取值范 围”的 计算—2 020年 秋季人 教版九 年级全 册物理 复习作 业课件( 共27张 PPT)
第十八章 电功率
小专题(十) 有关电功率的“极值”与 “取值范围”的计算
1．在计算电学物理量的取值范围或极值时，要参考题中给出的用电 器的额定值、电表量程、滑动变阻器的最大电流等信息，同时也要注意 安全问题。具体如下：
与极值、范围有关的计算课件(共22页)
一、知识铺垫：
如图所示，电源电压为6V，
A
电流表量程为0-0.6A，电压表
R0
量程为0-3V,定值电阻R0=10Ω ， V R
滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样。
1、当滑动变阻器向左滑动时， 串联电路中电阻如何变化？ 电流表示数如何变化？ 电压表示数如何变化？
一、知识铺垫：
例：如图所示，电源电压为6V，
A R0
量程为0-3V,定值电阻R0=10Ω ， V R 滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样。
2、滑片向左移动时滑动变阻器R两端的电压如 何变化？
U总= U0 +U滑 R滑变小
U总不变，U0变大 分压能力变弱
U滑会变小 U滑会变小
一、知识铺垫：
例：如图所示，电源电压为6V，
A
电流表量程为0-0.6A，电压表
A
电流表量程为0-0.6A，电压表
R0
量程为0-3V,定值电阻R0=10Ω ， V R 滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样。
1、当滑动变阻器向左滑动时， 串联电路中电阻如何变化？ 变小 电流表示数如何变化？ 变大 电压表示数U0如何变化？变大
一、知识铺垫：
例：如图所示，电源电压为6V，
电流表量程为0-0.6A，电压表
一般为铭牌上标注的最大值
R
max
=
U max I
R滑min
R = U总 R I min
max
电流表量程I I滑max
用电器I额
电压表量程 算出的电流值
Imax
=
U max R0
Imax
取四者 最小
总结
电路、用电器的电功率最值
（1）电路的电功率最值
中考物理：极值与取值范围(含答案)
2018年中考物理：电学极值与取值范围一、单选题（共4题；共8分）1.（2017•天水）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω．闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时，电流表的示数为0.6A；移动滑片P到最左端a时，电流表的示数为0.2A．则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为（）A. 6V 20ΩB. 12V 20ΩC. 6V 10ΩD. 12V 10Ω2.（2017•聊城）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），下列说法正确的是（）A. 电流表示数逐渐变小B. 电压表示数逐渐变大C. 滑动变阻器两端的电压逐渐变大D. 小灯泡的亮度逐渐变暗3.（2016•泰安）如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（）①小灯泡的额定电流是0.6A②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω③电压表示数变化范围是0﹣3V④电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A。
A. 只有②、④正确B. 只有②、③正确C. 只有①、④正确D. 只有①、③正确4.（2017•枣庄）如图，电源电压恒为5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量称为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，小灯泡标有“3V 1.8W”字样，闭合开关，在电路安全的情况下，（不考虑灯丝电阻的变化）则下列说法正确的是（）A. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是0～20ΩB. 电流表示数的变化范围是0.1A～0.6AC. 电压表示数的变化范围是1V～3VD. 小灯泡的最小功率是1W二、填空题（共4题；共11分）5.如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示．图乙中的a′、b′两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应．则电源电压为________ V，定值电阻R0的阻值等于________Ω．6.（2015•贵港）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电路为2A，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，则小灯泡的电阻值为________ Ω，电路消耗的最小功率为________ W．7.某电阻R的阻值不变，标有“6V 6W”字样，它的电阻是________Ω，将R与灯泡L、电压表（量程为0～3V）、电流表（量程为0～0.6A）和开关及合适的电源，连成如图甲所示的电路，开关S闭合后，通过灯泡L的电流随它两端电压变化的图象如图乙所示．在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率为________ W，此时电源电压为________ V．8.（2017•南京）如图所示，电源电压为3V，R1=10Ω，R2=10Ω，R3=20Ω．只闭合S3，电流表的示数为________ A，电压表的示数为________ V；只闭合S1、S2、S3，电流表示数为________ A；要使电路消托的电功率最小，应只闭合开关________．三、解答题（共1题；共5分）9.如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为8Ω，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S3，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）电源电压为多少？（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？四、综合题（共1题；共15分）10.（2016•德州）在如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示．求：（1）电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R做的功；（2）电源电压和定值电阻R0；（3）若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围．答案解析部分一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，由I= 可得，电源的电压：U=IR1=0.6A×10Ω=6V，故BD错误；当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的总电阻：R= = =30Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的最大阻值：R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω，故A正确、C错误．故选A．【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电源的电压；当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出R2的最大阻值．2.【答案】B【解析】【解答】解：由电路图可知，灯泡L与变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流．滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数逐渐变大，故A错误；由U=IR可知，灯泡L两端的电压变大，即电压表的示数逐渐变大，故B正确；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，小灯泡的亮度逐渐变亮，故D错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压逐渐变小，故C错误．故选B．【分析】由电路图可知，灯泡L与变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流．根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化．3.【答案】A【解析】【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，由P=UI可得：小灯泡正常发光时的电流为：I= = =0.5A，故①错误；（2）当电路中的电流为0.5A时，串联电路总电压等于各分电压之和，此时电压表的示数U滑=U﹣U L=4.5V﹣2.5V=2V2V＜3V，没有超出电压表的量程，灯泡两端的电压可以达到2.5V，串联电路中各处的电流相等，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：R滑min= = =4Ω；当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡两端的电压：U L′=U﹣U滑max=4.5V﹣3V=1.5V，灯泡的电阻：R L= = =5Ω，电路中的最小电流：I min= = =0.3A，电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故④正确；滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑max= = =10Ω，滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故②正确。
专项拔尖十 电学极值和取值范围问题 课件 2024-2025学年物理人教版九年级全一册
所以，电路的总功率的变化范围为 1.35～2.7 W，故 D 正确。
7．(2021·常德中考)如图所示，电源电压为4.5 V，电流表量程为“0～0.6 A”， 滑动变阻器R规格为“10 Ω 1 A”，小灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”(不考虑温度对 灯丝电阻的影响)。闭合开关S后，灯L不发光，电压表有示数，电流表无示 数。经检查，故障出现在R上，则R___断__路____(选填“断路”或“短路”)。排除故障 后，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数 变化范围是____0_.3_～__0_._5_A____。
（13 V）2 ＝
10 Ω＋120 Ω
＝1.3 W。
4．(2021·柳州中考)如图所示，电源电压恒定，R1 为定值电阻，灯泡 L 上标有“6 V 3.6 W”，将 R2 的滑片 P 移至 b 端，先闭合 S、S2，电流表示数 I＝0.12 A；再将 R2 的 滑片 P 移至 a 端，L 正常发光，忽略温度对灯泡电阻的影响。
＝31
V A
＝3 Ω；当
滑动变阻器接入电路中的电阻最大时其两端的电压最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I′＝ U RL＋R
＝ 6V 3 Ω＋9 Ω
＝0.5 A；滑动变阻器两端的最大电压：UR＝I′R＝
0.5 A×9 Ω＝4.5 V，故 A 正确、C 错误。
2. (2021·福建中考)如图所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器 R 标有 “30 Ω 1 A”，定值电阻 R0 的阻值为 10 Ω，小灯泡 L 标有 “6 V 3.6 W”(电阻不 随温度而变化)，电流表的量程为 0～3 A。当 S 闭合，S1、S2 断开，滑片 P 移到 R 的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功
2022年中考物理二轮复习课件：极值、范围类相关计算
P大＝UI＝6 V×0.6 A＝3.6 W P小∶P大＝1∶4 可求得 P小＝0.9 W 滑动变阻器的最大阻值
R＝ ＝
＝40 Ω
U 2 （6 V）2
P小 0.9 W
(3)若只闭合S3时，R0与R串联 当滑动变阻器R的阻值减小时，电流表示数增大，电压表示数也增大，电 路总功率增大，当电流表示数为0.6 A时，R0两端的电压为 U0＝I×R0＝0.6 A×10 Ω＝6 V 超出了电压表量程
(4)电路消耗的最小功率．
由于电源电压不变，由P＝UI可知，当电路中的电流最___小___时，电路消 耗总功率最小． 解：电路消耗的最小总功率Pmin＝UImin＝12 V×0.4 A＝4.8 W
(5)滑动变阻器消耗的最大功率．
根据P＝UI＝I2R可知，电路电流、滑动变阻器电阻都是变化的，用
U
I＝
类型2 多开关类极值问题 例2 如图所示，电源电压不变，R2＝10 Ω，小灯泡L标有“6 V 3 W”的 字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响．当S1闭合、S2与a点连接时，小灯 泡L恰好正常发光，且电流表的示数为0.8 A．求：
(1)电源电压； (2)R1的阻值； (3)改变开关通断状态，电路消耗的最小电功率 和最大电功率．
(2)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围．
由(1)可知当_小__灯__泡__正__常__发__光___时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器
接入电路中的阻值最__小___；由滑动变阻器的规格可知其最__大___值．
解：电路中总电阻最小R总min＝ 滑动变阻器接入电路最小阻值
U Imax
＝
12 V 0.6 A
所以在不损坏各电路元件的情况下，电压表示数最大为3 V，
物理极值问题
物理极值问题
物理极值问题是一个物理量在某过程中的最大或最小值的问题，这是高中物理教学中的重要内容，涉及到的领域包括力学、热学、电学等，并且这一问题的难度较大，对学生的学习综合实力和数学结合能力有较高要求。
在求解极值问题时，我们通常从以下几个方面进行思考：
首先，当物理量达到极值时，该物理系统处于平衡状态，例如汽车以恒定功率启动最后会达到最大速度；其次，当物理量达到极值时，可能存在另一物理量为零的情况，例如从高处掉落的小球掉在竖直放置的弹簧上，当加速度为零时速度最大，而速度为零时加速度最大；第三，瞬时速度相等时，物理量也可能达到极值，例如在一物体撞上中间有弹簧的另一物体时，当两者速度相等时弹簧的弹性势能最大；最后，当物理量达到极值时可能会出现临界状态，如光的折射中入射角变化达到全反射的情况。
中考物理(人教)复习课件：小专题六 电学“比值”、“”.极值p及“取值范围”问题(共21张PPT)
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/72021/9/7Tuesday, September 07, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/72021/9/72021/9/79/7/2021 6:32:32 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/72021/9/72021/9/7Sep-217-Sep-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/72021/9/72021/9/7Tuesday, September 07, 2021
中考物理复习专题 极值、范围类相关计算
(1)干路中通过的最大电流为 33 A，最小电流为 11..22 A. (2)滑动变阻器接入电路的阻值范围为 2.5～10Ω. (3)电路消耗的最小总功率为 77..22 W，最大总功率为 1188 W.
类型 2：多开关引起的极值、范围类
★(一题多设问)如图所示，电源电压恒定，R1、R2 为定值电阻，R2＝
20 Ω，灯泡 L 标有“6 V 3.6 W”字样．当 S、S1、S2 都闭合时，灯泡 L 正常发光；当 S 闭合，S1、S2 断开时，电压表示数为 2 V(不考虑灯丝电阻 随温度变化)．则：
(1)灯泡电阻为 1100 Ω. (2)电源电压为 66 V.
(3)明确电路安全的因素 ①电流表、电压表的量程． ②滑动变阻器的规格．如：“50 Ω 2 A”． ③用电器的规格，即用电器的额定电压和额定功率．如：“220 V 200 W”．
思路：首先判断滑动变阻器的移动会导致的电表的变化以及由其引起的
安全隐患，从而推出滑动变阻器对应的最值．
①电流表的量程
②小灯泡的额定电流
取较小值
R 滑 min→Imax③滑动变阻器允许通过的最大电流作为最大
④用电器允许消耗的最大电功率 电流
⑤电压表的量程（测定值电阻时）
取滑动变阻器
①滑动变阻器的最大值
的较小值作为
R 滑 max→Imin②电 器压 两表 端的 电量 压程 时（ ）测滑动变阻的允最许大接电入阻电路
类型 1：滑动变阻器引起的极值、范围类 考向 1：串联电路
电功率 极值和范围问题课件 物理九年级全一册
[答案]
[解析] 电路消耗的最大电功率
（3）滑动变阻器 接入电路的阻值多大时，滑动变阻器 的电功率最大，且最大值是多少？
[答案] ；
[解析] 滑动变阻器 消耗的电功率 所以，当 时，滑动变阻器 消耗的电功率最大。滑动变阻器 消耗电功率的最大值
所以，滑动变阻器 允许接入电路的阻值的变化范围为 滑动变阻器 消耗的最大电功率 当滑动变阻器 接入电路中的阻值最大时，消耗的电功率最小 所以，滑动变阻器 的电功率的变化范围为
（2）当所有开关均闭合时，为了保证电流表能安全工作，求滑动变阻器 允许接入电路的阻值变化范围以及滑动变阻器 的电功率变化范围。
[答案] ；
[解析] 当所有开关均闭合时，电阻 与滑动变阻器 并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过电阻 的电流 当电流表的示数 时，滑动变阻器 接入电路中的阻值最小，消耗的电功率最大，此时通过滑动变阻器 的电流 滑动变阻器 接入电路中的最小阻值
变式2 如图丙所示，在图乙基础上，在定值电阻 两端并联一个电压表，选择量程为 。为保证电路安全，调节滑片位置，整个电路的电流变化范围为___________A，滑动变阻器 允许接入电路的电阻范围为_ _________ ，电路消耗的最大电功率为______ 。
变式3 如图丁所示，在图甲基础上，在滑动变阻器 两端并联一个电压表，选择量程为 。为保证电路安全，调节滑片位置，整个电路的电流变化范围为___________A，滑动变阻器 允许接入电路的电阻范围为___________ （结果保留两位小数），定值电阻 消耗的最小电功率为_ _____ 。
5.如图所示的电路中，电源电压恒为 ，电阻 ，小灯泡 的规格为“ ”，滑动变阻器 的最大阻值为 ，电流表的量程为 。
中考物理复习 专题(07) 动态电路分析
专题(七)动态电路分析【动态电路解题的一般步骤】一、判断电路的串、并联关系(电路类型)。
串联分压:U1U2=R1R2;并联分流:I1I2=R2R1,各支路互不影响,干路的电流受支路影响。
二、弄清各电表的类型及测量的物理量:电流表串联在电路中(相当于导线),电压表并联在电路中(相当于此处断路)。
三、动态分析:电阻R的变化引起电流、电压的变化。
1.不论是串联还是并联,如果有一个电阻变大,则总电阻变大;反之亦然。
2.由公式I=UR得,当电压不变时,电阻越大,电流就越小;由公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越大。
四、同类物理量变化量大小的比较及不同类物理量变化量间的关系及计算。
处理此类问题时:先定性地判定电流、电压如何变化,再进行同类物理量变化量大小的比较。
“不同类物理量的变化量”,主要指的是电压、电流及电功率的变化量。
当电路状态发生变化时,定值电阻:R=ΔUΔI具有普遍意义,但ΔP=ΔU×ΔI是错误的,应运用ΔP=U22R -U12R或ΔP=I22R-I12R计算[或可化简为ΔP=ΔU(I1+I2)、ΔP=ΔI(U1+U2)]。
五、动态电路变化的同时要注意保护电路,各物理量变化范围(极值)的计算。
此类问题指的是两个极值点下的I、U、R、P的计算:①电流最大时需要考虑:电流表量程、电压表量程、灯的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流。
②电流最小,即电阻最大时,此时若电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表示数不能超量程。
六、当电路发生变化时,利用电路特点和欧姆定律、电功和电功率的计算公式即可确定各物理量之间的比值。
串联:电流I1=I2=I,其他物理量都与电阻成正比。
并联:电压U1=U2=U,其他物理量都和电阻成反比。
针对训练类型一滑动变阻器引起的变化问题1.如图ZT7-1所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,电流表A 示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电路消耗的总功率。
2021年中考物理总复习专题训练：极值问题与取值范围问题
极值问题与取值范围问题类型1 “极值”问题1.[2020·营口改编](多选)如图1甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示,图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在A、B两位置时相对应。
下列说法正确的是( )图1A.滑动变阻器的滑片在A点与B点时,电路的总功率之比是1∶2B.电源电压为12 VC.滑动变阻器消耗的最大电功率为3.6 WD.电路消耗的最大电功率为7.2 W2.[2020·遵义] (多选)如图2所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器最大阻值为R,R1、R2为定值电阻,R1=10 Ω,滑动变阻器的滑片P置于中点,闭合开关S、S1、S2,电流表A1的示数为1.5 A;保持滑片P位置不变,闭合开关S,断开开关S1、S2,电流表A2示数为I1,电路总功率为4.5 W,改变滑片P的位置使之移到最右端,电流表A2示数为I2,且I1∶I2=3∶5。
通过开关和滑动变阻器调整电路,使闭合电路的最大功率为P。
下列说法正确的是( )图2A.U=15 VB.R=20 ΩC.R2=50 ΩD.P=30 W3.[2020·武汉]如图3甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L的I-U图像如图乙所示。
当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电压表的示数是2 V,电流表的示数是I1;当只闭合开关S1、S3,滑片P在最左端时,电流表的示数是I2;当只闭合开关S2、S3,滑片P在中点时,电压表的示数是3 V,电流表的示数是I3。
已知I1:I2=2∶9,I2∶I3=3∶1。
当滑片P 在最左端时,通过开关通断,可使电路消耗的功率最大,该最大值是( )图3A.7.2 WB.8.1 WC.9.0 WD.9.9 W4.[2020·南通]如图4所示,电源电压为12 V,灯泡L的规格为“6 V 3 W”,滑动变阻器R1上标有“20 Ω 1 A”,R2=10 Ω,电流表量程为0~3 A。
广西中考物理复习 小专题(七)有关“极值”与“取值范围”的问题试题
小专题(七) 有关“极值”与“取值范围”的问题1．(2015年·玉林)如图甲所示，R1的阻值是20 Ω。
滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是(A)甲乙A．0.45 W B．0.50 WC．0.80 W D．0.90 W2．(2015·贵港)小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～2 A，电压表的示数变化范围是4～10 V，小珍通过推算，得出四个结论：①定值电阻R0的阻值为5 Ω；②变阻器连入电路的电阻变化范围2～20 Ω；③电源电压为15 V；④电路消耗的总功率的变化范围为6～24 W．上述结论中，正确的是(C)A．①②B．③④C．②④D．①③第2题图第3题图3．(2014·玉林)如图所示的电路中，电源电压为20 V，定值电阻R为20，滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样，电压表选用的量程是0～15 V，在该电路正常使用的情况下，则(B)A．电路消耗的最大功率为20 WB．电路消耗的最小功率为8 WC．电压表的最小示数为5 VD．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10 Ω4．(2016·玉林)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(a、b为其两个端点)．当闭合开关S，滑片P在某一端点时，电压表示数为8 V，R2消耗的功率为0.8 W；当滑片P移到另一位置时，电流表示数为0.3 A，R2消耗的功率比原来增加了1 W。
则滑动变阻器R2的最大阻值是80Ω，整个电路消耗的最大功率是8.1W.第4题图第5题图5．(2015·玉林)如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω.当S1、S2均闭合且滑片P 滑到滑动变阻器的最右端时，电流表A1、A2的示数分别为1 A和0.2 A；当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4 A，可知电阻R2的阻值为30Ω，整个电路消耗的最小电功率为5.12W.6．(2015·贵港)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电路为2 A，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I－U关系图象如图乙所示，则小灯泡的电阻值为6Ω，电路消耗的最小功率为6W.甲 乙7．(2015·河池)某电阻R 的阻值不变，标有“6 V 6 W ”字样，它的电阻是6 Ω.将R 与灯泡L 、电压表(量程0～3 V )、电流表(量程0～0.6 A )和开关及合适的电源，连成如图甲所示的电路．开关S 闭合后，通过灯泡L 的电流随它两端电压变化的图像如图乙所示．在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡消耗的最大功率为1 W .8．(2016·柳州)如图所示，灯泡标有“8 V 4 W ”字样，电源电压U ＝9 V ，电源电压及灯泡电阻均保持不变，滑动变阻器最大阻值为10 Ω，电压表量程是0～3 V ，求：(1)灯泡的额定电流；(2)为使灯泡正常发光，滑动变阻器连入电路的阻值； (3)为使整个电路安全，滑动变阻器的阻值变化范围． 解：(1)由P ＝UI 得灯泡额定电流I 额＝P 额U 额＝4 W8 V＝0.5 A(2)灯泡与滑动变阻器串联，当灯泡正常发光时，由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端电压 UP ＝9 V －8 V ＝1 V此时滑动变阻器连入电路中的电阻R P ＝1 V0.5 A＝2 Ω(3)为了保护灯泡，电路中电流最大为0.5 A ，由(2)可知此时滑动变阻器两端电压为1 V ，电压表安全，此时滑动变阻器连入电路中的电阻最小．为保护电压表，滑动变阻器两端电压最大只能为3 V ，此时灯泡两端电压U′L ＝9 V －3 V ＝6 V小灯泡的电阻R L ＝8 V0.5 A ＝16 Ω，此时电路中的电流I′＝6 V 16 Ω＝38A滑动变阻器连入电路中的电阻最大，最大值为：RP′＝3 V38A ＝8 Ω滑动变阻器的阻值变化范围：2 Ω～8 Ω9．(2015·贵港)如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 闭合，滑片P 置于滑动变阻器b 端时，电压表V 1示数为12 V ，电流表A 示数为0.4 A ；当滑片P 移至滑动变阻器中点时，电压表V 2的示数恰好等于V 1示数的一半(滑片P 处于任何位置灯泡均可发光，灯丝电阻不随温度而改变)．求：(1)滑动变阻器的最大阻值为多少？(2)滑片P 由滑动变阻器b 端移至中点过程中，灯泡L 消耗的电功率变化了多少？ (3)当开关S 闭合，在任意移动滑片P 的过程中，电路消耗的最大功率为多少？解：(1)当开关S 闭合，滑片P 置于滑动变阻器b 端时，L 与R 串联，V 1测总电压，V 2测L 电压，则电源电压U ＝12 V ，R 总＝R ＋R L ＝U I ＝12 V0.4 A ＝30 Ω→①式，当滑片P 移至滑动变阻器中点时，电压表V 2的示数恰好等于V 1示数的一半，得R L ＝12R→②式，把②式代入①式得R ＝20 Ω，R L ＝10 Ω(2)滑片P 置于滑动变阻器b 端时，P L ＝I 2R L ＝(0.4 A )2×10 Ω＝1.6 W ， 当滑片P 移至滑动变阻器中点时，P ′L ＝U 2L R L ＝（6 V ）210 Ω＝3.6 W ，ΔP L ＝P′L －P L ＝3.6 W －1.6 W ＝2 W(3)只有L 接入电路时，电路总功率最大，P ＝U 2R L ＝（12 V ）210 Ω＝14.4 W10．(2014·玉林)如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标有“6 V 3W ”的字样，其电阻不随温度变化，滑片P 从b 端向a 端滑过三分之一时，小灯泡恰好正常发光。
中考物理 滚动小专题(七) 比值问题和“极值”、“范围”问题
滚动小专题(七) 比值问题和“极值”、“范围”问题类型1 比值问题1．(2018·青海)如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关S 1，电流表的示数为0.3 A ，再闭合开关S 2，电流表示数变化了0.4 A ，则同时闭合S 1、S 2后，相同时间内R 1、R 2消耗的电能之比是(A )A ．3∶4B ．4∶3C ．7∶3D ．4∶72．(2017·包头)如图所示，电源电压保持不变，开关S 闭合后，灯泡L 1、L 2都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比为3∶5，则L 1、L 2的额定功率之比是(A )A ．2∶3B ．3∶2C ．5∶3D ．3∶53．(2018·乐山)两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中．当闭合开关S 1，断开开关S 2、S 3时，电阻R 1、R 2两端的电压之比为__2∶1__；当断开开关S 1，闭合开关S 2、S 3时，经过一段时间，电流通过电阻R 1、R 2产生的热量之比为__1∶2__．4．(2018·广东)如图所示，要使R 1与R 2组成并联电路，应闭合开关__S 1和S 3__，若此时电流表A 1和A 2的示数之比为2∶5，则R 1与R 2的电阻之比为__3∶2__，R 1与R 2消耗的电功率之比为__2∶3__．5．(2018·遂宁)如图甲所示电路，电源电压恒定，R 0为定值电阻，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 从一端移到另一端的过程中，电流表示数I 与电压表示数U 的关系如图乙所示，则定值电阻R 0的阻值为__40__Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为14R 和R 时，电路消耗的总功率为P 1、P 2，则P 1∶P 2＝__2∶1__．6．(2018·黄石)如图所示，当滑动变阻器滑片P 调至中点时，电流表示数为1 A ，两电压表示数之比为U 1∶U 2＝3∶4，已知电热丝(6 V 7.2 W)电阻恒定不变．求：(1)电热丝的电阻R ，以及电流表示数为1 A 时，电热丝在1 min 内产生的热量Q .(2)当滑动变阻器阻值调至最大时，两个电压表示数之比为U ′1∶U ′2＝5∶6，求R 2阻值和电源电压．解：(1)由P ＝U 2R 可得：R ＝U 2P ＝（6 V ）27.2 W ＝5 Ω 产生的热量：Q ＝I 2Rt ＝(1 A)2×5 Ω×60 s ＝300 J(2)当滑动变阻器滑片P 调至中点时有U 1U 2＝R ＋R 12R 12＋R 2＝34 当滑动变阻器阻值调至最大时有U ′1U ′2＝R ＋R 1R 1＋R 2＝56解得：R 1＝20 Ω R 2＝10 Ω电源电压：U ＝I (R ＋R 12＋R 2)＝1 A ×(5 Ω＋20 Ω2＋10 Ω)＝25 V 类型2 极值、范围问题7．(2018·南充三模)如图所示的电路中，灯L 标有“3 V 0.9 W ”(不考虑灯丝电阻变化)、滑动变阻器R 上标有“30 Ω 1 A ”的字样，电压表量程为0～3 V ，则灯L 正常工作时的电流为__0.3__A ．若电源电压为4.5 V ，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的阻值范围是__5～20__Ω__．8．如图所示，电源电压保持6 V 不变，电流表量程为0～0.6 A ，电压表量程为0～3 V ，定值电阻R 1的规格为“10 Ω 0.5 A ”，滑动变阻器R 2的规格为“20 Ω 1 A ”．闭合开关，为了保证电路安全，在滑动变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器R 2允许接入电路阻值的变化范围为__10～20__Ω__，电阻R 1消耗的最大电功率为__0.9__W.9．(2018·自贡)如图所示的电路中，电源电压为6 V 并保持不变，电压表的量程为0～3 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A ”，灯泡标有“5 V 2.5 W ”字样．闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，则该电路能消耗的最大功率为多少？(不考虑灯丝电阻的变化)解：滑动变阻器的滑片移到最左端，其阻值最大，即R ＝20 Ω，且R 与L 串联又∵小灯泡的电阻为：R L ＝U 2L P L ＝（5 V ）22.5 W＝10 Ω ∴通过小灯泡的电流：I L ＝U R ＋R L ＝ 6 V 20 Ω＋10 Ω＝0.2 A又由P ＝UI 知，欲使电路消耗的总功率最大，电流应该尽量大，当小灯泡两端电压达到电压表量程，即U L ′＝3 V 时，电路中电流最大，功率最大．则I 最大＝U L ′R L ＝3 V 10 Ω＝0.3 A P 最大＝UI 最大＝6 V ×0.3 A ＝1.8 W10．(2018·南充一模)如图所示，电源电压为12 V ，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18 Ω，小灯泡上标有“6 V 3 W ”字样．求：(1)当S 闭合，S 1、S 2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？(2)保持(1)中滑动变阻器连入电路的电阻不变，闭合S 、S 1、S 2，电流表示数变化了1 A ，求R 0的阻值是多少？(3)闭合S 、S 1、S 2，调节滑动变阻器，使整个电路的总功率为最小，这个最小值是多少？解：(1)灯泡电阻：R L ＝U 2L 额P L 额＝（6 V ）23 W ＝12 Ω 灯泡额定电流：I L ＝P L 额U L 额＝3 W 6 V＝0.5 A 当S 闭合，S 1、S 2都断开时，灯L 和滑动变阻器串联，要使灯泡正常工作，其两端的电压为6 V ，电路电流为0.5 A ．则滑动变阻器两端的电压：U 滑＝U －U L 额＝12 V －6 V ＝6 V滑动变阻器此时接入电路的阻值：R 滑＝U 滑I ＝6 V 0.5 A＝12 Ω (2)闭合S 、S 1、S 2时，灯泡短路，R 0与滑动变阻器并联，电路中的电流增大．所以此时电路中的电流： I′＝I L ＋ΔI ＝0.5 A ＋1 A ＝1.5 A此时滑动变阻器的电流：I 滑＝U R 滑＝12 V 12 Ω＝1 A 所以通过R 0的电流：I 0＝I′－I 滑＝1.5 A －1 A ＝0.5 A则电阻R 0的阻值：R 0＝U I 0＝12 V 0.5 A＝24 Ω (3)闭合S 、S 1、S 2，当滑动变阻器的滑片调到b 端时，整个电路的功率最小电路中的最小电流：I 最小＝I 0＋I R ＝U R 0＋U R 大＝12 V 24 Ω＋12 V 18 Ω＝76 A 电路的最功率：P 最小＝UI 最小＝12 V ×76A ＝14 W。