(word完整版)2017-2018年初中物理中考专项训练03：“极值”与“取值范围”问题

2017-2018年初中物理中考专项训练 03：极值”与 取值范围”问题
◎
岸
）
V
Q
W
2.
Q
1 9
③ ④
、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， R i =10Q.闭合开关S,移动滑动变阻器 R 2的滑片
列说法正确的是（）
① 小灯泡的额定电流是 0.6A
0.2A .则电源电压和
A.电流表示数逐渐变小
C.滑动变阻器两端的电压逐渐变大
4. （2017?枣庄）如图，电源电压恒为 5V ,电压表量程为 “03V ”电流表量称为 “00.6A :滑动变阻器规 格为“20Q A ”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）
A.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 0〜20 Q
B.电流表示数的变化范围是 0.1A 〜0.6A
D 小灯泡的最小功率是 1W
定值电阻R Q 的阻值等于
滑动变阻器的最大阻值分别为（ ）
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（ ）
P 向左移
Bt 压表示数逐渐变大 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 “O 3V ”电流表量程 C.电压表示数的变化范围是 1V 〜3V
、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,
R 0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 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 __________ Q,电路
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 D.12V 10 Q
2. （ 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 为“O 0.6A ”，滑动变阻器规格为 “10Q A”，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 ②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 4Q- 10 Q
电压表示数变化范围是 0- 3V
电流表示数变化范围是 0.3 —
0.5A 。

A.只有②、④正确 确
D.只有①、 ③正确
则下列说法正确的是（
A. 6V 20 Q
B. 12V 20 Q
C. 6V 10 Q
B.只有②、③ 消耗的最小功率为
正确 C.只有①、④正
(1) (2) (3) 电路中电流最小时，1min 内电流通过电阻 电源电压和定值电阻 R 0；
若电压表量程为 0〜15V ,电流表量程为
证电表正常工作，定值电阻
R ）消耗的功率范围.
7. ______________________________________________________ 某电阻R 的阻值不变，标有 “6 6W 字样，它的电阻是 _____________________________________________________ Q ,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 •
S 3 ,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， R 2的阻值为8?，小灯泡L 上标有“6V 3W ”样，小灯泡电阻不随温度改 变.若闭合
（1） 小灯泡L 的电阻为多大？ （2） 电源电压为多少？ （3）
R i 电阻为多大？
（4） 若闭合S i 、S 3 ，断开S 2 ,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
10. （2016?德州）在如图甲所示的电路中， R 0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:
电源电
答案解析部分
、单选题 1.
【答案】A
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【解答】解：由电路图可知, 为
R
i 的简单电路，
由I= w 可得，电源的电压： U=IR i =0.6A X W=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=
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R 2的最大阻值：
R 2=R - R 1=30Q- 10Q =20Q,故 A 正确、C 错误. 故选A .
【分析】由电路图可知， R i 与R 2串联，电流表测电路中的电流，当滑片位于 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 R 2的最大阻值.
2.
【答案】B
【考点】欧姆定律的应用，电路的动态分析，电功率的计算 【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1=
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，
R
与R 2串联，电流表测电路中的电流,
当滑片位于b 端时，电路
b 端时，电路为 R i 的简单电
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
【考点】欧姆定律的应用，电功率与电压、电流的关系
【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•（
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:
=0.5A ,故① 错误；（2）当电路中的电流为 0.5A 时,
2. 5/
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=2V
2V v 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：
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 滑max =4.5V - 3V=1.5V ,
电路中的最小电流: 1. 5V
5。

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：
滑动变阻器阻值变化的范围是 4Q 〜10 Q,故②正确。

故选A 。

【分析】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）根据灯泡的额
定电压和额定功率，利用 P=UI 求出其额定电流；（2）根据串联电路电流相等和分压特点，结合欧姆定律 求出滑动变阻器连入电路的阻值大小；（
3）根据小灯泡额定电压和电压表的量程确定电压表的示数变化
范围；（4 ）在保护灯泡和电压表的条件下，利用欧姆定律求出电流表的示数范围。

4.
【答案】C
【考点】欧姆定律的应用，电功率的计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路 中的电流•
根据 P=UI 可得，灯的额定电流:
F 遥
1 •时
I L 额=
=卞L =0.6A ,
R 滑 min =
【ma
x
__2V_
O T S
=4 Q;
I min =
R 滑 max =
10Q,
灯泡的电阻: U 骨九赵
由I=二得：灯泡的电阻R L=-—= =5 Q,
由于电压表的量程为0〜3V,电流表的量程为0〜0.6A，则灯泡两端的最大电压为3V,则通过灯泡的最大
电流I 最大=I L额=0.6A；
由1=—得：电路中的最小总电阻R最小=7 = 心8.3 ,
R %丈
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：
滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑最小=R最小-R=8.3Q-5 0=3.3Q,
因为滑动变阻器的规格为“200IA”，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是 3.30〜20 0,故A错误；
电路中的最大总电阻R最大=R L+R=200+5 0=25 0；
U 5K
则电路中的最小电流：I最小=7 = =0.2A,
所以电流表示数的变化范围是0.2〜0.6A，故B错误；
灯泡两端的最小电压为U L最小=1最小R L=0.2A X0=1V；
所以电压表示数的变化范围是1V〜3V,故C正确；
此时灯泡的功率最小为：P L最小=1最小2R L= ( 0.2A) 2X3Q=0.2W，故D错误.
故选C.
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流. (1) 知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流和电阻，然后结合电压表的量程，电流
表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，禾U用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；( 2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，
根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用U=IR求出灯泡两端的最小电压，利用P=2R求出灯泡的最小功率.
二、填空题
5. 【答案】12；10
【考点】欧姆定律的应用，电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，由图乙可知，滑动变阻器消耗的功率P R=3.2W时，电路中的电流可能为I I=0.4A,也可能为l2=0.8A, 由P=UI=FR可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻：厲3护尸尺3卫甲
R1=可=(OA4J2=20 0 R2=纭=(O.S^F=5 0
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，
TT
所以，由|= *可得，电源的电压：
U=|1 ( F0+R1)=|2 ( R3+F2)，即0.4A ( R0+20 0) =0.8A ( R0+5 0), 解得：R0=10 0,
电源的电压U=l1 ( R0+R1) =0.4A X( 10 0 +20 0 =12V.
故答案为：12 ；10.
【分析】由电路图可知，R D与R串联，根据图乙读出滑动变阻器消耗的功率为 3.2W时电路中的电流，根
据P=UI=2R分别求出接入电路中的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，禾悯电源的电压
不变得出等式即可求出定值电阻的阻值，进一步求出电源的电压.
6. 【答案】6；6
【考点】欧姆定律的应用，电功率的计算
【解析】【解答】（1 ）由灯泡的I-U关系图象可知灯泡的电阻是定值，当U L=12V时，通过灯泡的电流I L=2A,
根据I=~得灯泡电阻R-= =—=6Q；
（2）由图甲，灯泡与滑动变阻器串联，
乙图是当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象，当P在左端时，滑动变阻器连
入阻值为0,此时U=U L=12V,
P在右端时，滑动变阻器连入阻值最大，电路中电流最小，I最小=I L' =0.5,
所以电路消耗的最小功率：P最小=UI最小=12VX 0.5A=6W
故答案为：6; 6.
U
【分析】（1）从小灯泡的I-U关系图象找到灯泡两端对应的电压和电流值，根据1= 计算灯泡电阻；（2）根据电路图分析图象，找到电路最小电流•根据P=UI计算电路消耗的最小功率.
7. 【答案】6; 1; 5
【考点】电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】解：（1 ）由P=冬可得，电阻R的阻值：R=号=⑹叮=6 Q; （2）当电压表示数为
u 3V
3V时，通过电阻的电流最大：I最大="7 = —=0.5A，而电流表选择的量程为0〜0.6A,因此电路中允许的最大电流为0.5A;根据图乙可知，当通过灯泡的电流为0.5A时，灯泡两端电压为2V,因此在保证电路中
各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率：P最大=U L I最大=2V X 0.5A=1W
此时定值电阻两端的电压是：U=IR=0.5A X6>3V，而灯泡的电压是2V,故此时的电源电压是3V+2V=5V.
故答案为：6; 1 ; 5.
【分析】（1）根据P=二的变形公式求出电阻的阻值；（2）先根据电压表的量程和定值电阻确定通过
A
通过电阻的最大电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，再根据图乙读出此时灯泡两端电压，最后根据P=UI求出灯泡的最大功率.
8. 【答案】0.15; 1.5; 0.45; S t
【考点】欧姆定律的应用，电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合Q ,电阻R1、R2串联，
则R 总=尺+艮=10@+10 0=20 Q,
U 3V
所以，电流表示数为I= = =0.15A,
[L
由1= 丁得：电压表示数为U2=IF2=0.15A X10=1.5V;（2）由电路图可知，只闭合Si、S2、S3 ,电阻Ri、
R3并联，电流表测量干路电流，
U 号尹
则 Il =
=
=°.3A ,
u w
I3
==立=°.15A ,
Q ,电阻R 1、R 2串联，由串联电路特点及欧姆定律可以求出电流
欧姆定律分别求出 R 1、R 3的电流，然后即可求出电流表示数.
(3)
根据P=
可知在电压相同的条件下,
A
电阻越大电功率就越小，所以根据串并联电路的电阻特点即可判断出电路中电阻最大的连接方式，然后即 可得出各开关的关闭状态. 三、解答题
(2)闭合S 、S 2 ，断开S3 ,灯泡与定值电阻 R 1串联，灯泡正常发光, 所以电源电压 U=U L +U 额=6V+3V=9V ;
所以R 1的阻值为R 1= =
=6Q ；
(4)闭合S 1、S 3 ，断开9 ,滑动变阻器、定值电阻 电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路电阻为
0,
u g 卩
此时的电路电流为I 最大=：「；：■、=
=0.45A ,
此时的电功率为 P 最大=UI 最大=9V X 0.45A=4.05W 答：(1)灯泡电阻为12Q; (2)电源电压为9V ; (3) R 1的阻值为6 Q ； (4)
滑动变阻器接入电路电阻为 0时，电路的总功率最大；此时
的电功率为
4.05W .
所以电流表示数 I ' 1千l|3=0.3A+0.15A=0.45A ；
(3)根据P=
可知在电压相同的条件下，电阻越大电功率
就越小；根据串并联电路的电阻特点可知电阻 R 、R 2、R 3串联时电阻最大，所以只闭合 $时.
故答案0.15； 1.5； 0.45； S 4 .
和电压表示数. 2)由电路图可知，只闭合
S 1、S 2、S 3 ,电阻Ri 、R 3并联，电流表测量干路电流，由
灯泡电阻为
R L =
(3)灯泡正常发光时，电路电流为
=0.5A ,
R 2和灯泡串联，要使电路总功率最大，也就是
【分析】(1)由电路图可知，只闭合 9.【答案】解:
【考点】串联电路的电流规律，电功率的计算
【解析】【分析】(1 )已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式R= 得到灯泡电阻;
(2)若闭合S i、S2 ，断开S3 ，灯泡与定值电阻R i串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，电压表测量定值电阻两端电压，总电压等于两电压之和；
(3)若闭合S i、S2 ，断开S3 ，灯泡与定值电阻R i串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电
压，已知灯泡两端电压和电阻，禾U用欧姆定律得到电路电流；串联电路电流处处相等，已知电阻R i两端电压和通过的电流，利用公式R= 得到其阻值；
(4)若闭合S i、S3 ，断开9 ,滑动变阻器、定值电阻R2和灯泡串联，要使电路总功率最大，也就是电路总电阻最小，功率大小用公式P=UI计算.
四、综合题
iO.【答案】(i)解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流.由
图乙可知，电路中的最小电流I小=0.2A, R两端的电压U F=2OV,
imin内电流通过电阻R做的功：
W R=U R I小t=20V X 0.2A X 6O S=24OJ
答：电路中电流最小时，imin内电流通过电阻R做的功为240J;
(2)解：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，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=I 小R O+U F F0.2A XR20V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，
由图象可知，电路中的最大电流I大=i.2A,
则电源的电压：
U=I 大R O=1.2A X O R ,
因电源的电压不变，
所以，0.2A X O+20V F1.2A X O R ,
解得：R O=20 Q,
电源的电压U=I大R O=1.2A X 24 Q =24V
答：电源电压为24V,定值电阻R D为20 Q;
(3)解：当电路中的电流最大时定值电阻R O消耗的功率最大，则R O消耗的最大功率：
P O大=(I 大)2F0F ( 1.2A) 2X 20 Q F28.8W
当电压表的示数最大时电路中的电流最小，R O消耗的电功率最小，
此时R O两端的电压：
U O小=U- U R大=24V—15V=9V,
R0消耗的最小功率：
5 餐(9FJ2
P0
小= = =4.05W，
定值电阻R O消耗的功率范围为 4.05W〜28.8W
答：定值电阻R O消耗的功率范围为 4.05W〜28.8W.
【考点】欧姆定律的应用，电功的计算，电功率的计算
【解析】【分析】由电路图可知，R与R o串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流.（1）由图乙可知，电路中的最小电流和R两端的电压，根据W=Ult求出1min内电流通过电阻R做的功；（2）
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，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R o的阻值，进一步求出电
源的电压；（3）当电路中的电流最大时定值电阻R o消耗的功率最大，根据P=2R求出R o消耗的最大功率，
当电压表的示数最大时电路中的电流最小，R o消耗的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出R o两端的电压，根据P=《求出R o消耗的最小功率，然后求出定值电阻R o消耗的功率范围•本题考查了串联电
路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，关键是从图象中读出有用的信息.。