2017电学阻值范围和最值问题
人教版九年级物理电学专题之电功率极值和滑动变阻器取值范围讲解与强化训练48题有答案
人教版九年级物理电学专题之极值和取值范围强化训练48题有答案姓名：__________ 班级：__________一、滑动变阻器接入电阻的范围1.最大阻值：首先应先进行分析，若随着变阻器阻值的增大，各电表的示数在减小，则变阻器允许的最大阻值即为变阻器铭牌中标注的最大值；若串联电路中，有电压表并联在滑动变阻器两端，则应利用电压表的量程最大值、电路电流值，求变阻器允许的最大阻值，即Rmax=U电压表max/I2.最小阻值：应先确定电路中允许的电流最大值，确定的依据是：电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压量程，利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流，取四者中最小的，作为电路中允许的最大电流，然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值，即Rmin=(U电源-U额)/Imin二、电路的电流、电压的极值1.电路电流的极值：a.电路最大电流：依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程来决定，取两者中的最小值作为电路的最大电流值；b.电路最小电流：依据滑动变阻器接入电路的最大阻值决定，此时电路中的总电阻最大，由I=U/R可知此时电路中电流为最小电流：Imin=U电源/R总最大2.用电器两端电压的极值a.最大电压：依据用电器的额定电压，电压表的量程来决定，取两者中的最小阻值作为用电器两端的最大电压值；b.一般是求滑动变阻器的最小电压，此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定，此时要注意电路安全问题，即要注意在变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。
三、电路、用电器消耗电功率的极值：根据电路、用电器中各自最大（小）的物理量即可求得。
1. 最大（小）电压、电流值，则有P=UI2.最大（小）电压值、电阻值，则有P=U²／R3．最大（小）电流值，电阻值，则有P=12R一、单选题（共32题）1.如图是小白同学所设计的四种发热器的电路，所用的电源电压相同，R1＞R2，四个电路中消耗的总电功率最大的是（）A. B. C. D.2.如图甲所示，R1的阻值是20Ω，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. 0.45WB. 0.50WC. 0.80WD. 0.90W3.如图所示，电源电压为4.5 V，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”，滑动变阻器规格为“101 A”，小灯泡L标有“2.5 V 1.25 w”(灯丝电阻不变)。
电学实验图象问题---高考物理实验题技法方法11(解析版)
电学实验图象问题归纳解析物理图象是物理知识重要的组成部分，是高考必考知识点之一。
利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。
对于图象获取信息主要有这样两个方面：①做到六看：一看轴、二看线、三看斜率、四看面积、五看截距、六看特殊点。
②三结合：图象、解析式、物理情景三结合。
在电学实验中对图象的考查尤为突出。
电学实验中图象问题可归纳为描点作图、利用图象交点、知道图象斜率截距或面积意义。
一、描点作图要点：单位长度恰当、数据分散、起点不一定为0、大多数点落在线上、曲线要平滑。
例1：(2018·全国卷Ⅰ·23)某实验小组利用如图1所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2－t数据见下表.图1图2回答下列问题：(1)在闭合S1前，图中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端．(2)在图2甲的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2－t曲线．(3)由图甲可得到R T在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得R T＝________Ω.(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图乙所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.答案(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.0解析(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大．(3)由图象可知t＝44.0 ℃时，电阻的阻值为450 Ω.(4)由题图乙可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图象可得温度约为33.0 ℃.练习.要描绘一只标有“2.0V 1.0W”字样小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了以下器材：A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；B．电压表V：量程为0~3V，内阻约为1kΩ；A：量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；C．电流表1A：量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；D．电流表2E.滑动变阻器1R：最大阻值为10Ω，额定电流为0.6A；F.开关S，导线若干。
关于阻值范围的题目
关于阻值范围的题目1．如图所示，定值电阻R1的阻值18Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为150Ω，电源电压为18V，电流表选择0～0.6A量程，电压表的量程为0～15V．为了保证电路各元件安全，滑动变阻器R2的阻值变化范围为A．0Ω～150Ω B．20Ω～100ΩC．12Ω～90ΩD．20Ω～90Ω2．如图所示电路，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V．开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，下列说法中错误的是A．电路中通过的最大电流是0.6AB．电压表最小示数是1VC．滑动变阻器滑片不允许滑到最左端D．滑动变阻器滑片移动过程中，电压表先达到最大量程第1题图第2题图第3题图3．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“2.5V1.25W”字样，变阻器R的最大阻值为15Ω，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，闭合开关，当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，忽略温度对小灯泡电阻的影响．求：（1）小灯泡的阻值；（2）电源电压；（3）为了保证电路中各元件安全工作，调节滑动变阻器的滑片P，则电路消耗总功率的最小值和最大值．4．在右图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，电源电压为7.5伏且不变．闭合开关S，电流表A的示数为0.5安．求：①电阻R1两端的电压．②电阻R2接入电路的电阻阻值．③当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表A示数的范围．5．如图所示电路，电源电压为12伏，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2标有“100Ω2A”字样，当电键S闭合时，电流表A的示数为0.2安．且此时电压表、电流表的量程选择都合适．求：（1）电压表V1的示数；（2）通电10秒钟，R2消耗的电能；（3）不改变电压表、电流表的量程，在保证整个电路中的元件都不损坏的前提下，求滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围和整个电路中的最大电功率．5．在如图所示电路中，电源电压为9伏不变，电压表量程0～3伏、电流表量程0～0.6安，定值电阻R1=20欧，滑动变阻器标有“15Ω2A”字样．闭合电键．求：①电流表的读数为0.4安时，电阻R1两端的电压．②滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值．③为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到最大值，现选取合适的定值电阻R替换定值电阻R1，求出符合要求的R的取值范围．6．如图所示，滑动变阻器最大阻值为60Ω，电源电压为24V恒定不变，当开关闭合时，电流表示数为0.4A，电压表的示数为12V，求：（1）电阻R1的阻值是多少？（2）若电流表的量程是0-0.6A，电压表的量程是0-15V，为了保证两电表的安全，则滑动变阻器连入电路的阻值的范围是多少？参考答案1．C．2．A3．（1）小灯泡的阻值为5Ω；（2）电源电压为4.5V；（3）电路消耗总功率的最小值为1.35W，最大值为2.25W．4．①5V②5Ω③0.25A～0.75A．5．（1）电压表V1的示数为2V；（2）通电10秒钟，R2消耗的电能为20J；（3）滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为30Ω≤R2≤100Ω；整个电路中的最大电功率为3.6W．6．①8V．②滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值是10Ω．③R的取值范围是10Ω≤R≤15Ω．7．（1）电阻R1的阻值是30Ω．（2）若电流表的量程是0-0.6A，电压表的量程是0-15V，为了保证两电表的安全，则滑动变阻器连入电路的阻值的范围是18Ω-60Ω．。
完整版初中电路“极值”和“范围”
电路安全问题 (“极值”和“范围”)种类1 串通电路如图甲所示，R 的阻值为 5 Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为40 Ω，电源电压为4.5 V，且保持不变．滑动变阻器的滑片由 a 端滑到b 端的过程中，求：(1)R0两端的电压最大为__ __V，电路最大电流为__ __A.(2)若将电压表的 0～3 V 的量程接入电路中，如图乙所示，要使电压表在电路中不被烧坏，滑动变阻器赞同调治的阻值范围是___Ω.(3)再将量程为 0～0.6 A 的电流表接入电路中，如图乙所示，要使电流表和电压表都不被烧坏，滑动变阻器赞同调治的阻值范围是__ __Ω，R 耗资的最小功率为__ __W.【变式训练1】以下列图，电源电压恒为7 V，电压表量程为0～3 V，电流表量程为 0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，灯泡标有“ 6 V 3 W”字样．闭合开关，若两电表示数均不高出度程，灯泡两端的电压不高出额定电压，不考虑灯丝电阻变化，电压表示数变化范围为__ __；滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为 __ __；电流表示数变化范围为__ __．【变式训练 2】以下列图，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 R1的规格为“ 10 Ω 0.5 A ”，滑动变阻器 R2的规格为“20 Ω 1 A”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片搬动过程中，滑动变阻器 R2赞同接入电路阻值的变化范围为____，电阻 R1耗资的最大电功率为 _ ___W.种类 2并联电路以下列图，电源电压为12 V ，定值电阻R1为 12 Ω，滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”字样，电流表 A 1量程为0～3 A ，A 2量程为0～ 0.6 A．当__ __A ；在滑滑动变阻器的滑片在中点时，经过滑动变阻器的电流为片搬动过程中，电路的最大功率为____W.【变式训练3】以下列图，变阻器 R 标有“ 20 Ω 1.5 A”字样，灯 L 标有“ 6 V 3 W”的字样，当只闭合 S1时，灯 L 正常发光，再闭合S2，变阻器滑片向右滑动的过程中，电压表示数 __ __，电流表示数 __ __(填“变大”“变小”或“不变” )；保持 S1、 S2闭合，若是电流表所接量程是0～3 A ，电压表所接量程是 0 ～ 15 V ，则电路消耗的总功率变化范围是 __ __．【变式训练4】(2018 ·荆州)如图，已知电源电压为24 V ，R2上标有“ 100 Ω 3 A”的字样，灯泡上标有“ 12 V 3 W”的字样，电流表A1 的量程为0～0.6 A，电流表A的量程为0～3 A.(1)求灯泡正常工作时的电阻；(2)当闭合 S，断开 S1，S2时，灯泡正常工作，求R1的电阻；(3)当 S、S1、S2都闭合时，调治滑动变阻器，求 R2的电功率变化范围．2专题训练1．(2018 ·岳阳 )如图，电源电压恒为 4.5 V ，电流表的量程为“0～ 0.6 A”，电压表的量程为“ 0～ 3 V 丝电阻变化 ) ，滑动变阻器路安全的情况下，搬动滑片”，灯泡上标有“R 的规格为“ 20P 的过程中 (2.5 V 1.25 W ”字样 ( 不考虑灯Ω 1 A ”．闭合开关，在保证电)A ．电流表的示数最大为0.6 AB．灯泡耗资的最小功率为0.13 WC．电路耗资的最大电功率为 2.8 WD．滑动变阻器接入电路的最小电阻为 4 Ω2．(2018 ·泸州)以下列图的电路，电源电压恒为9 V ，电压表量程为0～6 V ，滑动变阻器R 的规格为“30 Ω 1 A ”，灯泡L 标有“6 V 3 W ”字样．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P 搬动时，要求两电表示数均不高出所选量程，灯泡两端的电压不高出额定值，不考虑灯丝电阻变化，在满足以上条件的情况下，电流表的量程应选___(填“ 0～ 0.6 A”或“ 0～3 A ”) 最合适，滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为____Ω；电路中电流的最小值应为 ____A.3． (2018 ·自贡 )以下列图的电路中，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 Ω1 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地址，这时经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，灯泡两端电压不一样意高出额定电压，则该电路能耗资的最大功率为多少？ (不考虑灯丝电阻的变化)完整版初中电路“极值”和“范围”电路安全问题(“极值”和“范围”)4．(2018 ·成都)以下列图，电源电压保持不变，灯泡上标有“12 V 6 W ”字样，定值电阻R1＝120 Ω，滑动变阻器R2上标有“ 50 Ω 1 A ”字样，电压表的量程采纳“0～ 3 V ”．断开 S2，闭合 S 和 S1滑片 P 移到 B 端，灯泡恰巧正常发光．求：(1)将滑片 P 移到 B 端，三个开关都闭合， 1 min 内电路耗资的电能是多少？(2)断开S1，闭合S 和S2，在保证电路安全的前提下，调治滑片P，电路耗资的最小功率是多少？5．以下列图，电源电压为 6 V ，滑动变阻器 R1标有“ 10 Ω 2 A”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 A 1示数为 0.5 A．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，搬动滑动变阻器滑片P，电路耗资的总功率范围．1典例精析种类 1 串通电路如图甲所示， R 的阻值为 5 Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为40 Ω，电源电压为4.5 V ，且保持不变．滑动变阻器的滑片由 a 端滑到 b 端的过程中，求：(1)R0两端的电压最大为__4__V ，电路最大电流为__0.9__A.(2)若将电压表的0～ 3 V 的量程接入电路中，如图乙所示，要使电压表在电路中不被烧坏，滑动变阻器赞同调节的阻值范围是__0～ 10__Ω.(3)再将量程为0～ 0.6 A 的电流表接入电路中，如图乙所示，要使电流表和电压表都不被烧坏，滑动变阻器赞同调治的阻值范围是～ 10__Ω， R 耗资的最小功率为__0.45__W.【变式训练1】以下列图，电源电压恒为7 V ，电压表量程为0～3 V ，电流表量程为0～0.6 A ，滑动变阻器的规格为“ 20 Ω 1 A ”，灯泡标有“ 6 V 3 W ”字样．闭合开关，若两电表示数均不高出度程，灯泡两端的电压不高出额定电压，不考虑灯丝电阻变化，电压表示数变化范围为__1～3__V__ ；滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为 __2～ 9__Ω__；电流表示数变化范围为～ 0.5__A__ ．【变式训练 2】以下列图，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 R1的规格为“ 10 Ω 0.5 A ”，滑动变阻器R2的规格为“ 20 Ω 1 A”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片搬动过程中，滑动变阻器R2赞同接入电路阻值的变化范围为__10～ 20__ Ω__，电阻 R1耗资的最大电功率为__0.9__W.种类 2 并联电路以下列图，电源电压为12 V ，定值电阻R1为12 Ω，滑动变阻器R2标有“ 50 Ω 1 A ”字样，电流表A 1量程为0～ 3 A，A 2量程为0～0.6 A．当滑动变阻器的滑片在中点时，经过滑动变阻器的电流为__0.48__A ；在滑片搬动过程中，电路的最大功率为__19.2__W.【变式训练3】以下列图，变阻器R 标有“ 20 Ω 1.5 A”字样，灯 L 标有“ 6 V 3 W”的字样，当只闭合 S1时，灯 L 正常发光，再闭合 S2 ，变阻器滑片向右滑动的过程中，电压表示数__不变 __，电流表示数 __变小 __(填“变大”“变小”或“不变” )；保持 S1 20～ 3 A ，电压表所接量程是 0～ 15 V ，则电路耗资的总功、 S 闭合，若是电流表所接量程是率变化范围是～ 12__W__ ．【变式训练 4】 (2018 ·荆州 )如图，已知电源电压为 24 V ，R 2 上标有“ 100 Ω 3 A ”的字样，灯泡上标有“12V 3 W ”的字样，电流表 A 1 的量程为 0～ 0.6 A ，电流表 A 的量程为 0～ 3 A.(1)求灯泡正常工作时的电阻；(2)当闭合 S ，断开 S 1， S 2 时，灯泡正常工作，求(3)当 S 、 S 1、 S 2 都闭合时，调治滑动变阻器，求 R 1 的电阻；R 2 的电功率变化范围．解： (1)R L ＝U 2 （ 12 V ） 2额＝＝48 Ω3 W P额(2)闭合 S ，断开 S 1、 S 2 时， R 1 与 L 串通，灯 L 正常发光，U 1＝U 总 － U L ＝ 24 V － 12 V ＝12 VI ＝ I L 额 ＝P 额＝3 W＝ 0.25 AU 额 12 VR 1＝U 1＝ 12 V＝ 48 Ω I0.25 A(3)当 S 、 S 1、 S 2 都闭合时， R 1、 R 2 并联， U 1＝U 2＝ U 总 ＝ 24 V I 1＝ U 1＝ 24 V＝ 0.5 AR 1 48 ΩI 干 max ＝ 3 A ， I 2 max ＝ I 干 max － I 1＝ 3 A － 0.5 A ＝ 2.5 A P 2 max ＝ UI 2 max ＝ 24 V ×2.5 A ＝ 60 W2（ 24 V ） 22max＝ 1002 minU 2 ＝＝ 5.76 W R Ω时， P ＝R 2max 100 ΩR 2 的电功率范围为 ～ 60 W2 专题训练1． (2018 ·阳岳 )如图，电源电压恒为 4.5 V ，电流表的量程为“ 0～ 0.6 A ”，电压表的量程为“ 0～ 3 V ”，灯泡上标有“ 2.5 V1.25 W ”字样 (不考虑灯丝电阻变化 路安全的情况下，搬动滑片P 的过程中 (D))，滑动变阻器R 的规格为“20 Ω1 A ”．闭合开关， 在保证电A ．电流表的示数最大为 0.6 AB ．灯泡耗资的最小功率为0.13 WC ．电路耗资的最大电功率为2.8 WD ．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω2．(2018·州泸 )以下列图的电路，电源电压恒为9 V ，电压表量程为 0～ 6 V ，滑动变阻器 R 的规格为“30Ω1A ”，灯泡L 标有“6 V3 W ”字样．闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P 搬动时，要求两电表示数均不高出所选量程，灯泡两端的电压不高出额定值，不考虑灯丝电阻变化，在满足以上条件的情况下，电流表的量程应选__0～0.6__A__( 填“ 0～ 0.6 A ”或“ 0～ 3 A ” )最合适，滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为__6__Ω；电路中电流的最小值应为 __0.25__A.3．(2018 ·贡自 )以下列图的电路中， 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地址，这时经过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不高出所选量程，灯泡两端电压不一样意高出额定电压，则该电路能耗资的最大功率为多少？ (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 串通R L ＝ 22又∵小灯泡的电阻为 U L ＝ （ 5 V ） ＝ 10 ΩP L 2.5 W∴经过小灯泡的电流 I L ＝ U ＝ 6 V ＝ 0.2 AL Ω＋ 1020 ΩR ＋ R又由 P ＝ UI 知，欲使电路耗资的总功率最大，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 ′＝ 3V 时，电路中电流最大，功率最大．则I 最大 ＝ U L ′ 3 V＝ 0.3 AR L ＝10 ΩP 总＝ UI 最大 ＝ 6 V × 0.3 A ＝ 1.8 W4． (2018 成·都 )以下列图，电源电压保持不变，灯泡上标有“12 V 6 W ”字样，定值电阻 R ＝ 120 Ω，滑动变1阻器 R 2 上标有“ 50 Ω 1 A ”字样，电压表的量程采纳“ 0～ 3 V ”．断开 S 2，闭合 S 和 S 1 滑片 P 移到 B 端，灯泡恰巧正常发光．求：(1)将滑片 P 移到 B 端，三个开关都闭合， 1 min 内电路耗资的电能是多少？(2)断开 S 1，闭合 S 和 S 2，在保证电路安全的前提下，调治滑片 P ，电路耗资的最小功率是多少？解： (1)当断开 S 2，闭合 S 和 S 1，滑片 P 移到 B 端时，灯泡恰巧正常发光． 所以电源电压 U ＝ U L ＝ 12 V当三个开关都闭合，滑片P 移到 B 端，此时 L 和 R 1 并联，则有 U 1＝U L ＝ U ＝ 12 V经过灯泡的电流 I L ＝ P ＝ 6 W＝ 0.5 AU L 12 V U 112 V经过 R 1 的电流 I 1＝＝＝ 0.1 A干路电流 I ＝ I 1＋ I L ＝ 0.1 A ＋ A ＝0.6 A故电路耗资的电能 W ＝ UIt ＝ 12 V ×0.6 A × 60 s ＝ 432 J(2)断开 S 1，闭合 S 和 S 2 时， R 1 和 R 2 串通在电路中．在电路安全前提下，电压表示数为 U 2＝ 3 V 时，有电路消耗的最小功率 P min ，此时， R 1 两端的电压 U 3＝ U － U 2＝9 V完整版初中电路“极值”和“范围”11 / 11电路安全问题 (“ 极值 ”和“范围 ”)U 39 V经过 R 1 的电流 I 3＝＝＝ 0.075 A故电路耗资的最小功率P min ＝ UI 3＝ 12 V × 0.075 A ＝ 0.9 W5．以下列图，电源电压为 6 V ，滑动变阻器 R 1 标有“ 10 Ω 2 A ”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 A 1 示数为 0.5 A ．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，搬动滑动变阻器滑片 P ，电路耗资的总功率范围．解：由电路图可知，滑动变阻器 R 1 和定值电阻 R 2 并联，电流表 A 测干路电流，电流表 A 1 测 R 2 支路的电流．(1)∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴依照欧姆定律可得， R 2 的阻值： R 2＝ U ＝6 V＝ 12 ΩI 2 0.5 A(2)此时经过滑动变阻器的电流：1U＝6 V ＝ 0.6 AI ＝ R 1 10 Ω∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和， ∴此时电流表 A 的示数为： I ＝ I ＋I ＝ 0.6 A ＋ 0.5 A ＝1.1 A12(3)电路耗资的最小总功率：P min ＝ UI ＝ 6 V × 1.1 A ＝ 6.6 W由滑动变阻器的铭牌可知，赞同经过的最大电流为 2 A ，则干路中的最大电流：I ′＝ I 1′＋ I 2＝ 2 A ＋ 0.5 A ＝ 2.5 A 电路耗资的最大总功率：P max ＝UI ′＝ 6 V × 2.5 A ＝ 15 W∴在电路安全工作的前提下，搬动滑动变阻器滑片P ，电路耗资的总功率范围为 ～ 15 W.。
专题15 电学范围与极值的计算(解析版)
专题15 电学范围与极值的计算电学有关“极值”、“范围”的问题在近几年中考中频繁出现，也是电学中的重点考查知识，多呈现在选择题填空题、综合应用题中，主要考查有滑动变阻器、电表仪器及用电器规格等引起的滑动变阻器的变化范围、电流、电压的极值及电路消耗电功率的极值问题。
一、电学范围计算：电路中用电器往往有额定电压或额定电流限制、电压表和电流表有量程限制、滑动变阻器有最大电流限制，当电路发生动态变化时，电流、电压表示数、滑动变阻器接入电路的电阻或电功率等物理量出现范围（或极值）问题。
例题1 （2021黑龙江）（多选）如图所示的电路中，电源电压为4.5V 且保持不变，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3V ，小灯泡标有“3V 1.2W ”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有 “20Ω 1A”字样。
闭合开关，在保证电路元件安全情况下，下列说法正确的是（ ）A ．电压表的示数变化范围是1.5～3VB ．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3.75～15ΩC ．小灯泡的最小功率是0.6WD ．电路总功率变化范围是1.2～1.8W【答案】AB 。
【解析】当小灯泡正常发光时，电路中的电流L L L 1.2W ==0.4A 3VP U I =，电流表量程0～0.6A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，为保证电路元件安全，电路中最大电流I max =I L =0.4A ，此时灯泡两端的电压最大，为U Lmax =3V ，电压表示数最小为U Rmin =U-U Lmax =4.5V-3V=1.5V ，即滑动变阻器接入阻值最小，为min min m 1.5V =3.750.4AR ax U R I ==Ω，电路消耗的最大功率Pmax=UImax=4.5V ×0.4A=1.8W ；灯泡的电阻为L L L 3V ==7.50.4A U R I =Ω，滑动变阻器的最大电阻R max=20Ω，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联正比分压可知，滑动变阻器分得的最大电压max max Lmin Lmin Lmin L 208==7.53R R U U U U R Ω=Ω，U=4.5V ，所以，max 88= 4.5 3.3V 3V 1111R U U V =⨯≈>所以滑动变阻器不能全部接入电路，当电压表示数为3V 时，滑动变阻器两端的电压最大，考点透视迷津点拨与点对点讲为U Rmax =3V ，此时灯泡两端的电压最小，为U Lmin =U-U Rmax =4.5V-3V=1.5V ，电路中的电流最小，为Lmin min L 1.5V ==0.2A 7.5U I R =Ω，灯泡的最小功率P Lmin =U Lmin I min =1.5V ×0.2A=0.3W ，电路消耗的最小功率P min =UI min =4.5V ×0.2A=0.9W ，滑动变阻器接入的最大阻值为max max min 3V =150.2A R U R I ==Ω，综上可知，电压表的示数变化范围是1.5～3V ，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3.75～15Ω，小灯泡的最小功率是0.3W ，电路总功率变化范围是0.9～1.8W ，A 、B 正确，C 、D 错误。
电学专题之求最值、取值范围
电学专题之求最值、取值范围电路安全/最值/取值范围1、实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 1.OA”字样，乙标有“10V 0.5A”字样。
若把它们串联起来，则电路的最大电流是，电源电压最大是，若把它们并联起来，则该并联电路电源电压最大值是，电路的最大电流是。
2、两个电阻，分别标有“3V、1.5W”和“6V、1.8W”字样。
将它们串联后接入电路使用，那么电路中的最大电流为 A，电源电压最大 V；将它们并联后接入电路使用，那么电路两端的最大电压为 V，干路电流最大值为 A。
3、标有4V，1.6W字样的小灯泡（假设灯丝电阻不变），灯泡的电阻是，现要把它接入到电源电压6V 的电路中，应联一个的电阻。
4、17题图甲的电路中，电源电压恒为12V，滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω0.5A”字样，图乙为R1的I-U图像，R1的阻值为Ω。
当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为Ω。
为了不损坏滑动变阻器，R2接入电路的阻值应不小于Ω。
5、标有“4V 2W”的小灯泡和“20Ω 1A”的滑动变阻器连接在图8所示的电路中，电源电压为6V，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”. 为确保电路安全，闭合开关时，求滑动变阻器接入电路的阻值应控制在什么样的范围内？电压表和电流表的变化范围(不考虑温度对电阻的影响)？灯L功率的变化范围是多少？电路总功率的变化范围是多少？滑动变阻器功率的变化范围是多少？（选做）6、如右图，电源电压为18V，R2是0~50Ω的变阻器，R1是10Ω，如果A表的量程是0~0.6A，V表的量程是0~15V，为了使电表不致被损坏，滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？对应的电压表的变化范围是多少？电流表的变化范围是多少？R1功率的变化范围是多少？电路总功率的变化范围是多少？滑动变阻器功率的变化范围是多少？（选做）7.如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0—3V，电流表量程为0—0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“6V 3W”字样。
初中物理讲义：动态电路电阻最值、范围问题
动态电路电阻最值、范围问题【学习目标】1.会分析动态电路中的最值和范围问题2.掌握动态电路相关题型的解题技巧考点剖析滑动变阻器为什么接入阻值不能太小？在电路中，当电压不变时，电流与电阻成反比，当变化电阻（以滑动变阻器为例）阻值减小时,会使电路中电流增大，但由于电流表、小灯泡、定值电阻等有允许通过的最大电流值，电路中实际电流值不能超过电路允许通过的电流最大值，因此滑动变阻器的阻值就不能低于某一下限值。
滑动变阻器为什么接入阻值不能太大？当滑动变阻器阻值增大时，巾串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压会增大，但不能超过其两端允许的电压最大值，山此滑动变阻器接入的阻值就不能高于某一上限值。
题型说明与设计在中考电学中，考查的主要是串联电路情况，很少考查并联电路（并联电路可转化为串联型电路分析）。
在串联电路中，有下列五种题型：（1）最大电流限制型今求滑动变阻器最小值；（2）定值电阻最大电压限制型与求滑动变阻器最小值：（3）变化电阻最大电压限制型今求滑动变阻器最大值；（4）电流表、电压表反对应型，电流、电压都有限制今求滑动变阻器的阻值范围；电流表、电压表反对应型。
如图所示，考查频率较高。
这类题的特点是：电压表测滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器接入阻值最小，当电流表示数取到最大值时，电压表示数最小；滑动变阻器接入阻值最大，当电压表示数最大时，电流表示数最小。
解法：当电压表示数最大时，滑动变阻器阻值达到最大；可见电压表量程限定了滑动变阻器接入的最大值；当电流达到最大值时，滑动变阻器阻值达到最小（即滑动变阻器阻值再小，电路会被烧坏），可见电流限定了滑动变611器接入阻值的最小值。
为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值应该同时满足电路中对电流和电压的要求。
3---------------（5）电流表、电压表正对应型，电流、电压都有限制T求滑动变阻器的最小值：如图所示，这类题的特点是：电压表测定值电阻两端的电压，电压客和电流表示数同时增大或减小，所以两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值，此时需解得两个阻值中较大值，才不至于把电路烧坏。
物理人教版九年级全册电学物理量的范围和极值问题
新建中学2017年中考复习电学物理量的范围和极值问题(一)教学目标(1)正确使用欧姆定律、电功率等有关计算公式。
(2)知道滑动变阻器的原理、正确连接方法及最大值和最小值。
(3)正确分析电路。
(4)会画等效电路图，有一定的计算能力。
(5)养成分析问题、解决问题的习惯。
(二)教学重难点（1）、教学重点：动态电路分析。
（2）、教学难点①变量分析②必要的文字表述。
(三)教学过程一、导入复习二、快速记忆有关电学公式欧姆定律（变形）I= U= R=电功率（变形和推导）P=U P = R P=R三、滑动变阻器1.铭牌“20Ω 2A ”是什么意思？变阻器的最大阻值是允许通过的最大电流是2.连接方法“一上一下”接“左下”，滑片向左移动，其接入电路中的阻值接“右下”，滑片向左移动，其接入电路中的阻值四、例题精选(详细解答：PPT 展示)1.如图甲所示，额定电压为6V 的灯泡L 与滑动变阻器R 串联接入电路，电源电压一定．滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L 的I ﹣U 图象如图乙所示，以下说法正确的是A．灯泡正常发光时的电流为0.5A B ．灯泡两端的电压为3V 时，它消耗的电功率为1.5 W C ．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω D ．当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时，灯泡消耗的 电功率为3.2 W ，此时灯丝的阻值为5Ω2. 如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，定值电阻阻值为5 Ω，滑动变阻器最大阻值为20 Ω。
闭合开关，移动滑片的过程中，下列说法正确的是A.若滑片P向右移动，电流表示数变大B.滑动变阻器的阻值变化范围为2.5 Ω～20 ΩC.定值电阻的功率变化范围为0.45 W～1.8 WD.电压表与电流表的示数比值不变(详细解答：PPT展示)3.如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻．闭合开关S，雨林将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，滑动变阻器R2的最大阻值是多少？(详细解答：PPT展示)4．电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50Ω 2A”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L标有“5V 1W”的字样．（1）灯泡L正常工作时的电流是多大？（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值．（3）S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2接入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出此种情况下最大电功率。
2017年中考物理电学的最值问题复习
电学的最值问题例1 如图1所示，L上标有“6V 3W”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2所示；当滑片置于b点时，电压表示数U b = 8V，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？例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3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?例3 如图4所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W”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。
此时滑动变阻器消耗的电功率：例4 “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4所示电路。
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)。
电学计算问题(大小变化、范围、极限值、电压电阻)
1.如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。
在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像，下列说法中正确的是（）A.小灯泡的电阻保持10Ω不变B.小灯泡的额定功率为3.2WC.整个电路的最小功率为1.8WD.电源电压为5V2.如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R 为定值电阻，R为滑动变阻器。
闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，求（1）滑动变阻器R的最大阻值；（2）电源电压U的大小和R 的阻值；（3）当滑片P置于中点，在5s内电阻R 上所产生的焦耳热。
3.4.5.如图(a)所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器R2上标有“45Ω 2A”，闭合电键S后电流表示数如图(b)所示．1)求电阻R1两端的电压U1．2)求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值大小．3)现将一电压表接入电路中，并联在电阻R1或R2两端，移动滑片P的过程中发现电压表的最大变化量ΔU = 7V，则电压表并联在电阻(选填“R1”或“R2”)两端，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围．6.7.如图甲是家用网线“双纹线”的内部结构图，每组网线由两根导线缠绕而成，生活中常用它来传输弱电信号。
按如图乙所示电路，使用其中一组网线连接信号发射器和信号接收器，能实现信号的传输。
传输信号时，发射器产生3V的稳定电压。
为了避免各种干扰，传输电流不得小于5mA，如果信号接收器两端的电压U ≥2V，信号就能被成功识别。
（1）在传输信号过程中，网线和信号接收器______（串联/并联）在电路中。
为了保证信号能被成功识别，传输信号的网线电阻最大为______Ω；（2）若连接发射器和接收器的这组网线电阻为20Ω，则为了避免信号干扰且能被成功识别，信号接收器的最小电阻值为______Ω，最大电阻值为______Ω。
电学中滑动变阻器最大、最小值的问题
电路中滑动变阻器最大、最小值的选取问题
这类型的题有两类
第一类电压表测变阻器
根据电路中所有元件允许的电流中找一个最小的
这个电流其实就是电路中实际能出现的最大电流（为了保证所有元件都不被烧）
根据这个电流算出一个电路的总电阻
这个总电阻就是电路中的最小总电阻
减去定值电阻就得到所求变阻器的最小电阻值
然后根据电压表达到所用量程最大值这个状态
（这个值就是变阻器两端的最大电压）
再算出变阻器允许的最大值
中间的就是所求
第二类电压表测的是定值导体的电压
根据电压表所用量程（一般就是3V）和定值电阻算出一个电流
把这个电流和其他元件要求的电流放在一起比较
找到最小的作为电路中允许的最大电流
再算出总电阻
减掉定值电阻即得到变阻器的最小阻值
此类题变阻器最大值往往是可以达到器材本身的最大。
电学中滑动变阻器最大、最小值的问题
电路中滑动变阻器最大、最小值的选取问题
这类型的题有两类
第一类电压表测变阻器
根据电路中所有元件允许的电流中找一个最小的
这个电流其实就是电路中实际能出现的最大电流（为了保证所有元件都不被烧）
根据这个电流算出一个电路的总电阻
这个总电阻就是电路中的最小总电阻
减去定值电阻就得到所求变阻器的最小电阻值
然后根据电压表达到所用量程最大值这个状态
（这个值就是变阻器两端的最大电压）
再算出变阻器允许的最大值
中间的就是所求
第二类电压表测的是定值导体的电压
根据电压表所用量程（一般就是3V）和定值电阻算出一个电流
把这个电流和其他元件要求的电流放在一起比较
找到最小的作为电路中允许的最大电流
再算出总电阻
减掉定值电阻即得到变阻器的最小阻值
此类题变阻器最大值往往是可以达到器材本身的最大。
2017全国高考物理电学实验部分真题附详细解析
（全国卷1）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表○V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表○A（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。
（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。
闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。
（结果均保留2位小数）【答案】（1）（2）增大；增大；（3）0.39w 1.17w【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图（2）由I-U图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律知，电阻率增大；（3）当滑动变阻器的阻值为9Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E=U+I（r+R）得U=-10I+4，在图中作出该直线如图所以，交点坐标约为U=1.75V，I=225mA，P1=UI=0.39W；整理得：，当直线的斜率最大时，与灯泡的I-U曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大。
当滑动变阻器电阻值R=0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U=3.67V，I=0.32A，如图所示，最大的功率为P2=UI=1.17W。
（全国卷2）某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20 Ω，另一个最大阻值为2000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．(2)完成下列填空：①R1的最大阻值为________(填“20”或“2000”)Ω.②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．③将电阻箱R z的阻值置于2500.0 Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)．④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：____________________________________________．[答案] (1)连线如图(2)①20②左③相等④2550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程[解析] (2)①滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此R1要选择最大阻值为20 Ω的滑动变阻器．②开始时将R1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最小，从而保护了微安表．③接通S1前后，微安表的示数保持不变，这说明S1接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等．④因B与D电势相等，R zR2左＝R AR2右，对调后R AR2左＝R z′R2右，解得R A＝R z R z′＝2550 Ω.（全国卷3）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
最值及其范围的物理问题及其例题解析
最值及其范围的物理问题及其例题解析一、最值及其范围的物理问题常见类型1.滑动变阻器接人电路的阻值范围问题这类问题考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的灵活应用，正确的判断滑动变阻器消耗的最大电功率是关键。
同时要正确分析在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最小，在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最大，是需要集中精力来研究的。
2.电源电压调节范围的问题这类问题涉及滑动变阻器滑片的移动，满足电压表或者电流表的要求，有的需要满足用电器的要求。
来讨论电源电压调节的范围。
解决问题是离不开欧姆定律的，所以要灵活使用欧姆定律及其变形是关键。
3.电路总电功率最小问题这类问题主要考查学生对电功率计算公式、欧姆定律计算公式、串联电路分压特点的理解和掌握，知道电路总电阻最大时，消耗总功率最小是解决此题的关键。
4.电路消耗的最大电能问题当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W大=UI大t 求解；当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W小=UI小t 求解；所以解决这个类问题，关键还是在电路电流的问题，进一步来讲，要熟练应用欧姆定律，最后通过讨论电阻的大小，或者说滑动变阻器滑片的移动来落实问题的解决。
二、最值及其范围的物理问题例题解析【例题1】如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡工标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”电压表量程“0～15V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。
求：（1）小灯泡L正常发光时的电流；（2）滑动变阻器接人电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？答案：（1）小灯泡L正常发光时的电流为0.5A；（2）滑动变阻器接入电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；（3）小灯泡L两端电压为9V时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是3.375W。
初中物理讲义：动态电路电阻最值、范围问题
动态电路电阻最值、范围问题【学习目标】1.会分析动态电路中的最值和范围问题2.掌握动态电路相关题型的解题技巧考点剖析滑动变阻器为什么接入阻值不能太小？在电路中，当电压不变时，电流与电阻成反比，当变化电阻(以滑动变阻器为例)阻值减小时，会使电路中电流增大，但由于电流表、小灯泡、定值电阻等有允许通过的最大电流值，电路中实际电流值不能超过电路允许通过的电流最大值，因此滑动变阻器的阻值就不能低于某一下限值。
滑动变阻器为什么接入阻值不能太大？当滑动变阻器阻值增大时，由串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压会增大，但不能超过其两端允许的电压最大值，由此滑动变阻器接入的阻值就不能高于某一上限值。
题型说明与设计在中考电学中，考查的主要是串联电路情况，很少考查并联电路（并联电路可转化为串联型电路分析）。
在串联电路中，有下列五种题型：（1）最大电流限制型→求滑动变阻器最小值；（2）定值电阻最大电压限制型→求滑动变阻器最小值；（3）变化电阻最大电压限制型→求滑动变阻器最大值；（4）电流表、电压表反对应型，电流、电压都有限制→求滑动变阻器的阻值范围；电流表、电压表反对应型。
如图所示，考查频率较高。
这类题的特点是：电压表测滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器接入阻值最小，当电流表示数取到最大值时，电压表示数最小；滑动变阻器接入阻值最大，当电压表示数最大时，电流表示数最小。
解法：当电压表示数最大时，滑动变阻器阻值达到最大；可见电压表量程限定了滑动变阻器接入的最大值；当电流达到最大值时，滑动变阻器阻值达到最小(即滑动变阻器阻值再小，电路会被烧坏），可见电流限定了滑动变阻器接入阻值的最小值。
为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值应该同时满足电路中对电流和电压的要求。
三者中最小值为电路可通过电流最大值，此时滑动变阻器接入阻值最小R 定两端实际电压不大于电压表量程，当实际电压等于电压表量程时，滑动变阻器接入电阻最小①电流表量程 ②R 变的安全电流③其他用电器的允许最大电流（5）电流表、电压表正对应型，电流、电压都有限制→求滑动变阻器的最小值；如图所示，这类题的特点是：电压表测定值电阻两端的电压，电压表和电流表示数同时增大或减小，所以两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值，此时需解得两个阻值中较大值，才不至于把电路烧坏。
专题47 电路最大值问题-决战中考物理压轴题、高频题、高分值题解题技巧(解析版)
考点扫描☆名师点拨一、考点解析电学最值问题，是电学计算题类题目中常见的一种类型，也是难度较大的计算题类型，在近几年中考试题中出现的频率很高，同时也给考生带来恐惧和压力。
现就电学最值问题概述如下：1.地位：电学最值考题一般属于电学计算题，经常出现在压轴题中，分值较高，难度属于中等偏上。
2.常见类型：电学最值问题基本上分为最大值问题、最小值问题和变化范围问题三个类型。
二、考点分类与解析解题思路：无论是哪种最值问题，都离不开所学理论知识和计算方法。
拿到考题考生首先要看清题目给出的条件和问题，分析属于哪种最值问题，然后再插手计算。
最大值问题：常见的类型是求电路最大电流、最大功率和滑动变阻器最大值等。
解此类问题，一定要分清在什么情况下出现最大值，电路出现最大值时具有什么特点，从哪个角度入手进行计算。
但有一点，无论是哪类最大值问题，电路的计算都离不开欧姆定律、电功和电功率、焦耳定律等知识，计算方法也相同。
考点剖析☆聚焦高频高频考点：最大值问题【典例】（2017·邵阳）小明在医院看到一种输液警报器，当管内药液流完时，电铃发声，报警器内部电路如图所示，其中R是一个随药液量减少而变小的电阻。
当闭合开关，输液报警器工作时，下列分析正确的是（）。
A．开始输液时，电流表示数最大；B．输完药液时，电压表示数最小；C．输完药液时，电铃响的原因是其两端电压最大；D．开始输液时，电铃不响的原因是电铃没有电流通过【考查角度】电路的动态分析、欧姆定律的应用。
【解答】由电路图可知，可变电阻与电铃串联，电压表并联在电铃两端，电流表测电路中的电流。
A．由R的阻值随药液量减少而变小可知，开始输液时，R的阻值最大，电路中的总电阻最大，由I=可知，电路中的电流最小，故A错误。
B．由R的阻值随药液量减少而变小可知，输完药液时，R的阻值最小，由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知，R两端的电压最小，电铃两端的电压最大，即电压表示数最大，故B错误。
电学电功率最值及范围计算(最新整理)
计算题之电学复习（最值与范围问题）1.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P 从最右端向最左端移动的过程中，R 1的U﹣I图象如图乙所示．求：（1）R 1的阻值；（2）电路消耗的最大功率；2.如图所示，电源电压为6V ，小灯泡标有“4V 1.6W”的字样，定值电阻R=20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样．求：（1）小灯泡的电阻为多大？（2）若只闭合S ，S 1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W ？（3）若电流表的测量范围为0～0.6A ，电压表的测量范围为0～3V ，当只闭合S 与S 2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围．3.如图电路，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡L 标有“12V6W”字样，滑动变阻器的最大阻值24Ω，当开关S 1、S 2都闭合，小灯泡L 正常发光，电流表的示数为0.8A ．求（1）R 1的阻值和通电5min 电流通过R 1做的功（2）当S 1、S 2都断开时，求小灯泡功率的变化范围．4.如图示电路中，电源电压不变，小灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样，变阻器R 的最大阻值为40Ω，闭合开关，当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L 恰好正常发光．求：（1）电源电压：（2）小灯泡在此电路中的最小功率．（图表）5.如图甲电路所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为3V ，求：（1）小灯泡正常发光时的电阻（2）电源电压（3）当电流表的示数为0.7A 时，小灯泡的电功率（4）当电压表的示数为2V 时，滑动变阻器通电10s所消耗的电能．6．图甲是小灯泡L 中的电流随它两端电压变化的图象．将小灯泡L 接入图乙所示的电路中，电源两端电压为4V 且不变，电阻R 的阻值为40Ω．求：（1）只闭合开关S ，小灯泡L 实际消耗的电功率P ．（2）闭合开关S 和S 1，电流表的示数I ．7. 5月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（ ）A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW•hC．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kWD．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW（综合）8.如图所示，L是标有“6V 1.8W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.40A．（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能．（2）求定值电阻R的阻值．（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率．9．如图所示，L是标有“6V2.4W”字样的小灯泡，R是定值电阻．断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.6A．则：（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能．（2）定值电阻R的阻值．（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，要使灯泡仍正常发光，电源电压应增加到多大？此时电路中消耗的总功率为多大？10．如图所示，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），电阻R1=20Ω．求：（1）灯泡的电阻；（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开时，灯L正常发光，电源电压；（3）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为2.4A，滑动变阻器R2的最大阻值；（4）当开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P 在a、b间中点时，在1min内滑动变阻器产生的热量．11．小慧家新买一个电热水壶的铭牌如表所示，请完成：表：电热水壶名牌热水壶容量 5.0L额定电压220V加热时功率880W频率50Hz（1）电热水壶烧水过程，是将电能转化为 能的过程．（2）计算电热水壶正常工作时，通过的电流是多少？（3）计算电热水壶正常工作时的电阻是多少？（4）在额定电压下，用此电热水壶将初温为20'C的3kg水煮沸，用时20min，计算电热水壶的效率是多大？[气压为1个标准大气压，水的比热容c水=4.2x103J/（kg℃），水的密度ρ水=l.0×103kg/m3．12．某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃，用时10min【c水=4.2×103J/（㎏•℃）】．求加热过程中，（1）水吸收的热量；（2）电热水壶烧水过程中消耗的电能；（3）电热壶烧水的效率．。
电学中两个最值的证明
电学中两个最值的证明
第一类：滑动变阻器的“最值”问题
关于滑动变阻器“最值”问题就是取值范围问题，常见的就有串联电路或并联电路中确定滑动变阻器的取值范围。
1、串联电路中滑动变阻器的取值范围
在保证电路各个元件安全的前提下，确定滑动变阻器的最大值和最小值，即滑动变阻器的取值范围。
2、并联电路中滑动变阻器的取值范围
测量通过R1的电流，测量干路电流，测电源电压，也是支路两端电压；熟知并联电路的电压、电流规律。
第二类：电功率的“最值”问题
电功率的“最值”问题是电学计算题中，综合性较强，灵活性较大的题目。
解决问题的有效措施是要熟知串并联电路的规律，深刻理解欧姆定律和电功率的计算公式。
（1）根据灯泡的额定功率，额定电压求出其电阻，再根据S1，S2都断开时，L与R2串联，已知电流，先求出R2阻值的一半，最后求出R2的最大值；
（2）当S1，S2都闭合时，R2被短路，L和R1并联，确定电压表和电流表的测量对象，即可求出示数；
（3）S1，S2都断开时，L与R2串联，确定电路中最小电流和最大电流，又因为总电压不变，依据P=UI就可确定电路电功率范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
初中物理电学范围题
一．选择题（共12小题）
1．标有“4V 0.25A”的小灯泡和“20Ω1A”的滑动变阻器连接在如图所示的电路中．电源电压为6V，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”．为确保电路安全，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在（）
图1 图2 图3
A．0～8ΩB．8～16ΩC．1 5～20ΩD．以上答案都不对2．如图2标有“2V 0.5A”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中，其电源电压为6V，电流表的量程为“0～O.6A”，电压表的量程为“0～3V”．闭合开关，在不损坏用电器的前提下，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的范围是（）
A．O.25A～0.6A，1V～2V B．O.3A～O.5A，1V～1.5V
C．O.25A～0.5A，1.5V～2V D．O.25A～0.5A，1V～2V
3．如图3所示，电源电压为6V不变，电压表用0～3V量程，电流表用0～0.6A量程，R1=6Ω，滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω．为了保证两表均不损坏，滑动变阻器能允接入电路的阻值范围是（）
A．0～4ΩB．2～4ΩC．4～6ΩD．0～6Ω
4．如图所示R0阻值已知，R x未知，电源电压未知，下图不能测出R x阻值的是（）
A．B．C．D．
5．电阻R已知，根据图中电表的读数来求出Rx的阻值，其中不能实现的图是（）
A．B．C．D．
6．（2013•德化县二模）小聪同学用控制变量法探究“电流与电阻的关系”的实验中，当AB两点的电阻由5欧换成10欧后，下一步的正确操作是（）
图7
A．只将电池数增加1倍B．只将电池数减半
C．移动滑动变阻器D．无需任何操作
7．（2009•鼓楼区二模）如图7灯泡A 和B 的额定电压均为6V ，小明同学通过实验测得它们的电流随电压变化的曲线如图所示（ ）
8．（2013•安溪县质检）如图8所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，电压表V 1的示数U 1与电流表的示数I 及电压表V 2的示数U 2与电流表的示数I 的变化关系图象中，正确的是（ ）
图8 图9
A ． .
B ．
C ．
D ．
9．在如图9所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用△I 、△U 1、△U 2和△U 3表示．下列比值正确的个数是（ ）
①U 1/I 不变，△U 1/△I 不变．
②U 2/I 变大，△U 2/△I 变大．
③U 2/I 变大，△U 2/△I 不变．
二．填空题（共5小题）
10．如图10所示，电源电压6V 保持不变，小灯泡标有“2.5V 0.3A ”字样，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，电流表的量程应选择 _________ A ，为了保证电路各元件都能安全使用，则滑动变阻器连入电路的阻值至少是 _________ Ω．
图10 图11
11．如图11为测量待测电阻R x 阻值，小东设计了如图所示的电路，R 0的阻值已知，且电源电压不变，在不改拆电路的情况下，她 _________ 测出R x 的阻值（填“能”或“不能”），其原因是 _________ ．
A ． 当A 、
B 串连接入电路，逐渐增大电源电压，A 灯先烧坏 B ． 当A 、B 串连接入电路，逐渐增大电源电压，B 灯先烧坏
C ． 当A 、B 并联接入电路，逐渐增大电源电压，A 灯先烧坏
D ． 当A 、B 并联接入电路，逐渐增大电源电压，B 灯先烧坏 A ． 一个 B ． 二个 C ． 三个 D ． 四个
12．（2010•扬州三模）如图12所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1的示数与电流表A的示数的比值将_________（变小/不变/变大），电压表V1示数的变化
_________（大于/等于/小于）电压表V2示数的变化．
图12
13．（2013•石景山区二模）在如图所示的电路中，电源两端的电压不变，小光同学用此电路探究：通过定值电阻R1（其阻值为5Ω）电流的变化量的绝对值（△I）随电阻两端电压的变化量的绝对值（△U）的变化规律．他测出了滑片P在不同位置时电流表A、电压表V的示数，并将数据记录在表格中．
U/V 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
△U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3
I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
△I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
出通过定值电阻R1的电流变化量的绝对值请你根据表中的实验数据，分析归纳
（△I）随其两端电压变化量的绝对值（△U）的变化规律为：在_________的条件下，通过定值电阻R1电流变化量的绝对值（△I）与其两端电压变化量的绝对值（△U）的关系式是：_________．
14．（2012•普陀区二模）如图14所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=2R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则U1与I1的比值_________ U2与I2的比值，I1与I2的比值_________3．（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
图14
三．解答题（共2小题）
15．（2010•咸宁）如图1所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数．且电压表读数U与x、电流表读数I与x 的关系如图2所示，则
（1）根据图象可知：断点位置在x等于_________cm处，电源电压U0等于_________V；
（2）电阻R等于多少欧姆？
（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？
16．（2012•内江）如图甲所示，是某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图．其中，电源的电压为12V，保护电阻R0=5Ω，A为一个量程为0～0.6A的电流表（油量表），Rx为压敏电阻（厚度不计），其阻值Rx随油量深度h的变化关系如图乙所示；油箱的上、下两部分均为大小不同的圆柱形容器，上部容器和下部容器的横截面积之比为1：2，且下部容器的高和底面直径均为2dm．则：
（1）当圆柱形容器内盛装一定量的汽油时，上部与下部容器中汽油的深度之比为2：1．那么，此时电路中的电流是多少？
（2）若汽油价格是8元/升，当该汽车在高速公路上匀速100Km时，油量表的指针由满刻度指到了刻度，那么，汽车每匀速行驶1Km所消耗的汽油费是多少元？（π=3）。