初中物理电学中的最值问题 大题部分

图

例1．如图17所示的电路中，电源电压U=6 V ，电阻R1=6 Ω，电阻R2= 4 Ω，求：

(1)只闭合S1，通过R1的电流是多大?

(2)只闭合S2，通电10 s 的时间内电流通过R2产生的电热是多少?

(3)当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率最大？求出此时的最大电功率。

例2．如图17所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压9V 保持不变，灯泡L 标有“8V 4W ”字样，电流表的量程为0～3A ，电压表的量程为0～15V ，滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω。闭合开关S 和S 1时，电路消耗的功率为4.05W 。（不计灯丝电阻随温度的变化）求：

（1）小灯泡L 的电阻； （2）开关S 、S 1、S 2都闭合时，通过电流表的最小电流；

（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S 2时滑动变阻器R 2的电功率变化范围。

1.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R 1=10Ω，R 2=30Ω，请计算:

（1）S 1、S 2断开，S 3闭合时，电路中的电流是多少?

（2） S 1断开，S 2、S 3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?

2.如图18所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻

器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量

程为0～0.6A，R0为一定电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正

常发光；不计温度对灯丝电阻的影响。求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；

（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电

压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。

3．如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压8V保持不变，灯泡L

标有“10V 5W”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻

器R2的最大阻值为50Ω。R1为阻值为9Ω的定值电阻求：

（1）小灯泡L的电阻；（2）开关都闭合时，通过电流表的最小电流；

（3）在不超过电表量程的条件下，闭合全部开关时滑动变阻器R2的电功率变化范围。

4.如图所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“80Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～3A，R1为一定电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，电流表示数为0.9A。求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）当闭合全部开关，R接入电路的阻值为35Ω时，通电1min，整个电路所做的功；（3）当闭合全部开关时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。

参考答案

例1 （1）1Ω（2）14.4J （3）15W

例2 （1）16Ω（2）0.9A （3）0.5W~1.27W

1 （1）0.15A （2）360J （3）16：3

2 （1）12Ω（2）360J （3）3.75W~6W

3 （1）20Ω（2）0.54A （3）0.92W~1.24W

4 （1）12Ω（2）1404J （3）3.75W~6W