电学最值问题专题(沐风书屋)

电学最值问题专题H

1、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R a ，电流表示数为I a。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U b = 8 V，电流表示数为I b。已知R a∶R0 = 12∶5，I a∶I b = 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。

2、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?

R

L

R0

1

S2

P

V

A

图17

U R/V

R/ U b

U max

R max

图18

3、如图15所示，电源电压为6V ，滑动变阻器R 1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○A1的0.5A 。求：

（1）R 2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。

4、如图所示，电源电压恒定不变，电阻R 1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W ”字样，闭合开关S ．

（1）当开关S 1、S 2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S 1、S 2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。

S 2

S 1 S

R

R

R 2

S R 1

5、“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、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b 端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的

变化)。求：

（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少?

（2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?

6、小刚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，温度较低时，则需要加热。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“200Ω 3A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样。

（1）灯泡正常工作时的电流是多大？

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，求R1

的阻值。

（3）S、S1、S2均闭合时，求R2上消耗电功率的最

小值和最大值。

7、如图所示，电源电压恒定不变，R 2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S 1、S 2，断开S 3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表○V 的示数为3V ，那么：（1）小灯泡L 的电阻为多大？（2）电压电压为多少？（3）R 1电阻为多大？（4）若闭合S 1、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？

L

S 2

R 1 S 3

V

R 2

R

S 1

8、如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动

变阻器的最大阻值为R1，电源电压保持不变。当开关S1、S2、

S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当

开关S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变

阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4，在这两种情况下，滑

动变阻器消耗的功率相等。（灯泡电阻不随温度的变化而改

变）求：

（1）电源电压；

（2）R2的阻值；

（3）电路在何种状态下消耗的功率最小，最小功率是多少？

9、小华同学用如图所示的电路进行实验，已知电源电压U=12V，灯泡L标有“6V、3W”字样（不计灯丝电阻随温度的变化），滑动变阻器R0 标有“50Ω、1A”

字样，电流表量程为0.6A，电压表量程为15V。在实验中，为了确保测量准确，要求电表所测值不小于其量程的1/3。要使测量准确并确保电路安全，求：

（1）灯泡L消耗的最小功率。

（2）滑动变阻器R0的阻值变化范围。

10、如图l2所示，电源电压恒定，R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大

阻值为20Ω,当S1、S2均断开，滑片P置于最下端B点时。电流表

的示数为0.6A，求：

（1）电源电压;

（2）当S1、S2均断开，滑片P置于最上端A点时，在5min内通过

R2的电流所产生的热量;

（3）当S1、S2均闭合，滑片P在A、B两端点移动过程中（不包括

A、B点），该电路所消耗的最小功率。

11、如图所示，电源电压保持12V不变，L是标有“12V 6W”的小灯泡，其电阻不随温度变