?專題44 求解最值及范圍類問(wèn)題

1.滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值范圍問(wèn)題
這類問(wèn)題考查串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式、電功率公式的靈活應(yīng)用，正確的判斷滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率是關(guān)鍵。同時(shí)要正確分析在什么情況下，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，在什么情況下，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，是需要集中精力來(lái)研究的。
2.電源電壓調(diào)節(jié)范圍的問(wèn)題
這類問(wèn)題涉及滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，滿足電壓表或者電流表的要求，有的需要滿足用電器的要求。來(lái)討論電源電壓調(diào)節(jié)的范圍。解決問(wèn)題是離不開(kāi)歐姆定律的，所以要靈活使用歐姆定律及其變形是關(guān)鍵。
3.電路總電功率最大、最小問(wèn)題
這類問(wèn)題主要考查學(xué)生對(duì)電功率計(jì)算公式、歐姆定律計(jì)算公式、串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)的理解和掌握，知道電路總電阻最大時(shí)，消耗總功率最小是解決此題的關(guān)鍵。
4.電路消耗的最大電能問(wèn)題
當(dāng)電路中電流最大是，消耗的電能最大，用W大=UI大t 求解；
當(dāng)電路中電流最大是，消耗的電能最大，用W小=UI小t 求解；
所以解決這個(gè)類問(wèn)題，關(guān)鍵還是在電路電流的問(wèn)題，進(jìn)一步來(lái)講，要熟練應(yīng)用歐姆定律，最后通過(guò)討論電阻的大小，或者說(shuō)滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)來(lái)落實(shí)問(wèn)題的解決。
5.其他最值問(wèn)題

【例題1】(2020齊齊哈爾)如圖所示，電源電壓為4.5V保持不變，電壓表量程選擇“0～3V”，電流表量程選擇“0～0.6A”，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“20Ω 1A”，小燈泡L上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣(忽略燈絲電阻的變化)。閉合開(kāi)關(guān)S，若兩電表示數(shù)均不超過(guò)量程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定電壓，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A．小燈泡燈絲電阻為5Ω
B．電路中的最大電流為0.5A
C．滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為4～20Ω
D．電路的最大功率為2.25W
【答案】ABD
【解析】由電路圖知，R與L串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
A.由P＝得，燈泡的阻值：RL＝＝＝5Ω，故A正確；
B.滑片移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流是最大的；由P＝UI得，電路中的最大電流：I大＝＝＝0.5A，故B正確；
C.當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大，此時(shí)燈泡兩端的電壓：UL＝U﹣U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，
電路中的最小電流：I?。剑剑?.3A；
滑動(dòng)變阻器連入電路中的最大阻值：R滑大＝＝＝10Ω；
燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流最大，則電路的總電阻最??；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑′＝U﹣U額＝4.5V﹣2.5V＝2V，
滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小阻值：R滑?。剑剑?Ω，所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是4Ω～10Ω，故C錯(cuò)誤；
D.根據(jù)P＝UI可知，電路中的電流最大時(shí)，總功率最大，最大功率為：P＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D正確。
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】(2019黑龍江大慶)如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡上標(biāo)有4v“字樣，電流表的量程為0～0.6A圖乙是小燈泡的電流隨其電壓變化的圖象?；瑒?dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2的阻值為10Ω．當(dāng)閉合S和S2，斷開(kāi)S1，滑片移到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．電源電壓為5V
B．閉合s和S2，斷開(kāi)S1，滑片移到中點(diǎn)時(shí)，用一個(gè)“4V 0.5W“的燈泡L′替換L，則將正常發(fā)光
C．閉合S和S2，斷開(kāi)S1，當(dāng)小燈泡的功率為0.8w時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值是17.5Ω
D．閉合S和S1，斷開(kāi)S2，為保證電路安全，電阻R2的最大功率為8.1W
【答案】C
【解析】

A.閉合S和S2，斷開(kāi)S1，此時(shí)小燈泡和滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)的，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，可以從圖象上得到燈泡的額定電流是0.5A，
燈泡電阻是：RL＝＝＝8Ω，
所以，串聯(lián)電路的電阻：R＝R1+RL＝10Ω+8Ω＝18Ω
所以電源電壓為：U＝IR＝0.5A×18Ω＝9V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。
B.“4V 0.5W”燈泡的電阻為：R'＝＝＝32Ω，
在滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，原來(lái)燈的電阻是8Ω，現(xiàn)在燈的電阻是32Ω，燈的電阻變大，分擔(dān)的電壓就變大，電壓會(huì)超過(guò)4V，所以燈不能正常工作。選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
C.閉合S和S2，斷開(kāi)S1，當(dāng)小燈泡的功率為0.8w時(shí)，由圖乙知，電燈兩端的電壓是2V，電燈的電流是0.4A，
所以電路電阻為：R總＝＝＝22.5Ω，
此時(shí)燈的電阻為：R'L＝＝＝5Ω，
滑動(dòng)變阻器的阻值是：R滑＝22.5Ω﹣5Ω＝17.5Ω，
D.閉合S和S1，斷開(kāi)S2，此時(shí)定值電阻和滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)的，電路最大電流是0.6A，電阻R2的最大功率為：P＝I2R＝(0.6A)2×10Ω＝3.6W．故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【例題2】(2019四川達(dá)州)如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡L標(biāo)有“10V 5W”字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)，當(dāng)S、S1都閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí)，電流表A的示數(shù)為1A，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為　 　Ω．當(dāng)S閉合、S1斷開(kāi)且滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí)，電壓表的示數(shù)為　 　V，燈泡L的實(shí)際功率為　 　W。

【答案】20；5；1.25。
【解析】(1)當(dāng)S、S1都閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí)，燈泡L與R的最大阻值并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且此時(shí)燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U＝UL＝10V，
由P＝UI可得，通過(guò)燈泡的電流：
IL＝＝＝0.5A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過(guò)R的電流：
IR＝I﹣IL＝1A﹣0.5A＝0.5A，
由I＝可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R＝＝＝20Ω；
(2)燈泡的電阻：
RL＝＝＝20Ω，
當(dāng)S閉合、S1斷開(kāi)且滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I′＝＝＝0.25A，
此時(shí)電壓表的示數(shù)：
UR＝I′R＝0.25A×20Ω＝5V，
燈泡L的實(shí)際功率：
PL′＝(I′)2RL＝(0.25A)2×20Ω＝1.25W。
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖，燈泡L上標(biāo)有“6V 3W“字樣，電源電壓6V且保持不變，定值電阻R=80Ω(不計(jì)燈絲電阻的變化)。只閉合S1和S3，電阻R在100s產(chǎn)生的熱量是　 　J，電路在工作狀態(tài)下，整個(gè)電路消耗的最小功率
是　 　W。

【答案】450；1.8。
【解析】(1)由P=UI可得，I額===0.5A，
由I=可得燈泡L的電阻值RL===12Ω；
(2)只閉合S1和S3，電阻R與燈泡并聯(lián)，電阻R兩端的電壓為電源電壓6V，
電阻R在100s產(chǎn)生的熱量：
Q=W=t=100s=450J；
(3)閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S3，電阻R和燈泡L串聯(lián)，使其接入電路的阻值最大，則整個(gè)電路消耗的電功率最小。
最小電功率：P最小===1.8W。
【例題3】(2020山東聊城)如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電壓表V的示數(shù)為6V，電流表A2的示數(shù)為0.4A。只閉合開(kāi)關(guān)S1。將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端時(shí)，電流表A1的示數(shù)為0.2A，燈泡的實(shí)際功率為0.4W(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。求：(1)電阻R1的阻值；
(2)燈泡L的額定功率；
(3)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值。

【答案】(1)15Ω；(2)3.6W；(3)20Ω
【解析】(1)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，電阻R1和燈泡L并聯(lián)，電壓表測(cè)電阻R1兩端的電壓，電流表A2測(cè)通過(guò)電阻R1的電流，所以電阻R1的阻值

(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，電阻R1和燈泡L并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，則燈泡的額定電壓為6V，只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端時(shí)?；瑒?dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)，電流表A1測(cè)電路中的電流，則燈泡的燈絲電阻

燈泡L的額定功率

(3)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端時(shí)阻值最大，只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端時(shí)，電路中的總電阻

滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值R2=R總-RL=30Ω- 10Ω=20Ω
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示的電路，電源電壓U=4.5V且保持不變，R1=5Ω，R2標(biāo)有“50Ω0.5A”字樣的滑動(dòng)變阻器，電流表的量程為0﹣0.6A，電壓表的量程為0～3V，則：
(1)在接入電路之前，滑動(dòng)變阻器R2兩端允許加載的最大電壓是多少？
(2)電路的最大總功率為多少？
(3)為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值的變化范圍是怎樣的？

【答案】(1)25V(2)2.25W(3)4Ω——10Ω。
【解析】(1)在接入電路之前，由歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器R2兩端允許加載的最大電壓是：U2=I2R2=0.5A×50Ω=25V；
(2)當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電路中的總功率最大：
P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W；
(3)當(dāng)電流表示數(shù)為I1=0.5A時(shí)，電阻R1兩端電壓為U1=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2=U﹣U1=4.5V﹣2.5V=2V，所以滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最小為
R小= U2/I1=2V/0.5A=4Ω；
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U大=3V時(shí)，R1兩端電壓為U3=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，電路電流為
I′=U3/R1=1.5V/5Ω=0.3A；
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大為R大= U大/ I′=3V/0.3A=10Ω

一、選擇題
1.(2020湖北武漢)如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，電壓表的示數(shù)是2V，電流表的示數(shù)是I1；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，滑片P在最左端時(shí)，電流表的示數(shù)是I2；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S2、S3，滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)是3V，電流表的示數(shù)是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)通斷，可使電路消耗的功率最大，該最大值是( )

A. 7.2W B. 8.1w C. 9.0W D. 9.9W
【答案】B
【解析】當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)通斷，要使電路消耗的功率最大，根據(jù)公式可得，整個(gè)電路電阻應(yīng)最小，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S3時(shí)，電阻、并聯(lián)后與電燈泡再并聯(lián)，此時(shí)電路總電阻最?。?br /> 當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，電路為、串聯(lián)的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電壓，電流表的示數(shù)是I1，此時(shí)有
當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S2、S3，滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電路為、燈泡串聯(lián)的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)燈泡電壓，電壓表的示數(shù)是3V，電流表的示數(shù)是I3，根據(jù)乙圖可知，I3=0.3A，此時(shí)有

已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，則

聯(lián)立上面方程可求出U=6V
當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，滑片P在最左端時(shí)，此時(shí)電路為、并聯(lián)的電路，電流表的示數(shù)是I2，則有

整個(gè)電路電阻應(yīng)最小，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S3時(shí)，電阻、并聯(lián)后與電燈泡再并聯(lián)，由乙圖，此時(shí)燈泡電壓為6V，可算出燈泡電阻為

電路總電阻

此時(shí)電路消耗的最小功率為

故ACD不符合題意，B符合題意。
2．(2020蘇州)在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從最左端滑到最右端，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整圖線如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．電壓表V1對(duì)應(yīng)的是圖線②
B．電壓滿足Uc＝Ua+Ua’
C．R2的最大阻值小于R1的阻值
D．電路的最大總功率為2UbIb
【答案】B
【解析】A.滑片在最右端時(shí)，R2接入電路的阻值為零，因此此時(shí)電壓表V2示數(shù)為零，由圖象可得，圖線②反映電壓表V2示數(shù)隨電流的變化，圖線①反映電壓表V1示數(shù)隨電流的變化，故A錯(cuò)誤；
B.從圖乙可以看出，電路中電流為Ia時(shí)，電壓表V1示數(shù)為Ua，電壓表V2示數(shù)為Ua’，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，電源電壓U＝Ua+Ua’；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，電壓表V1測(cè)量的是電源電壓，此時(shí)的示數(shù)為Uc，所以Uc＝Ua+Ua’，故B正確；
C.從圖乙可以看出，電路中電流最小時(shí)為Ia，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓要大于R1兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，滑動(dòng)變阻器的最大阻值要大于R1的阻值，故C錯(cuò)誤；
D.由圖可知，當(dāng)電路中電流為Ic時(shí)，電流是最大的，則最大功率為：P＝UcIb，故D錯(cuò)誤。
3.(2020貴州黔東南)如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，電源電壓保持3V不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，滑片P從a端移動(dòng)到b端，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示，下列說(shuō)法不正確的是 (　　)

A. 定值電阻 R1的阻值是5Ω
B. 滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是0~10Ω
C. 當(dāng)滑片P移到b端時(shí)，電路消耗的總功率為1.8W
D. 若滑動(dòng)變阻器R2出現(xiàn)接觸不良時(shí)，電流表示數(shù)為0， 電壓表示數(shù)為3V
【答案】C
【解析】A．由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0時(shí)，電路中電流最大，由圖乙可知最大電流為0.6A，可得電源電壓為

因串聯(lián)電阻中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源電壓為

因電源電壓不變，所以

所以可得

故A正確，A不符合題意；
B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖乙可知，電流為0.2A，電壓表示數(shù)為2V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

所以，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是 0~10Ω，故B正確，B不符合題意；
C．當(dāng)滑片P移到b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大為10Ω，因?yàn)殡娮鑂1的阻值為5Ω，所以此時(shí)電路中的總功率為

故C錯(cuò)誤，C符合題意；
D．若滑動(dòng)變阻器R2出現(xiàn)接觸不良時(shí)，即R2斷路時(shí)，電路是串聯(lián)電路，整個(gè)電路斷路，所以電流表示數(shù)為0，此時(shí)電壓表測(cè)量的就是電路總電壓，總電壓由選項(xiàng)A分析可知

所以電壓表的示數(shù)為3V，故D正確，D不符合題意。
4．(2020甘肅天水)如圖甲所示，電源電壓12V保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端向最左端滑動(dòng)的過(guò)程中，小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示，最后小燈泡正常發(fā)光。下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A．小燈泡的額定電壓為3V
B．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為9Ω
C．該電路總功率變化范圍為3W～24W
D．小燈泡正常發(fā)光1min，電流所做的功為24J
【答案】B
【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。
(1)由題意可知，當(dāng)滑片P位于最左端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻為零，通過(guò)燈泡的電流最大，根據(jù)圖乙讀出燈泡兩端的電壓，即為小燈泡的額定電壓；
(2)當(dāng)滑片P位于最右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路的電流最小，根據(jù)圖乙讀出燈泡兩端的電壓和電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
(3)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí)，電路為小燈泡的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，電路的總功率最大，根據(jù)圖乙讀出通過(guò)燈泡的電流，利用P＝UI求出其大小；當(dāng)滑片P位于最右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路的電流最小，電路的總功率最小，根據(jù)圖乙讀出燈泡兩端的電壓和電路中的電流，根據(jù)P＝UI求出其大小，然后得出該電路總功率變化范圍；
(4)小燈泡正常發(fā)光1min，根據(jù)P＝求出電流所做的功。
由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。
A．由題意可知，當(dāng)滑片P位于最左端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻為零，通過(guò)燈泡的電流最大，
由圖乙可知，燈泡兩端的電壓為12V，即小燈泡的額定電壓為12V，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)滑片P位于最右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路的電流最小，
由圖乙可知，燈泡兩端的電壓UL＝3V，電路中的電流I＝IL＝1A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
UR＝U﹣UL＝12V﹣3V＝9V，
由I＝可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R＝＝＝9Ω，故B正確；
C．當(dāng)滑片P位于最左端時(shí)，電路為小燈泡的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，電路的總功率最大，
由圖乙可知，通過(guò)燈泡的電流IL額＝2A，則P大＝PL額＝UL額IL額＝12V×2A＝24W，
當(dāng)滑片P位于最右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路的電流最小，電路的總功率最小，
由圖乙可知，燈泡兩端的電壓UL＝3V，電路中的電流I＝IL＝1A，則P小＝UI＝12V×1A＝12W，
所以，該電路總功率變化范圍為12W～24W，故C錯(cuò)誤；
D．小燈泡正常發(fā)光1min，由P＝可得，電流所做的功：
WL＝PL額t＝24W×60s＝1440J，故D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的綜合應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。
5．(2020湖南衡陽(yáng))如圖所示電路中，電源電壓恒為6V，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，滑動(dòng)變阻器R2規(guī)格為“50Ω 0.5A”?；琍在中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)為5V．下列說(shuō)法中正確的有(　　)

A．定值電阻R1為5Ω
B．如果出現(xiàn)電壓表示數(shù)為6V，可能是R1斷路
C．滑動(dòng)變阻器阻值可調(diào)節(jié)范圍為7Ω～50Ω
D．R2的功率占電路總功率的比值最小時(shí)，電流表示數(shù)為0.6A
【答案】AC
【解析】A.滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓，電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流，電壓表示數(shù)是5V，電源電壓是6V，由于串聯(lián)電路的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和，所以定值電阻兩端的電壓為：U1＝U﹣U2＝6V﹣5V＝1V，所以定值電阻的阻值為：R1＝＝＝5Ω，故選項(xiàng)正確。
B.電源電壓是6V，滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)在電路中，當(dāng)電壓表示數(shù)是6V時(shí)，定值電阻兩端電壓是0V，說(shuō)明定值電阻是短路，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
C.滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是0.5A，電流表量程是0～0.6A，可以判斷電路最大電流是0.5A，
所以定值電阻兩端的最大電壓為：U'1＝I'R1＝0.5A×5Ω＝2.5V，
由于串聯(lián)電路的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：
U'2＝U﹣U'1＝6V﹣2.5V＝3.5V，
所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻為：R2＝＝＝7Ω；
滑動(dòng)變阻器向右移動(dòng)時(shí)電阻變大，分擔(dān)的電壓變大，電路電流變小，并且電源電壓是6V，不會(huì)超過(guò)電壓表量程，所以滑動(dòng)變阻器可以接入50Ω的電阻，
所以滑動(dòng)變阻器的取值范圍為：7Ω～50Ω，故選項(xiàng)正確。
D.滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是0.5A，所以電路電流不會(huì)達(dá)到0.6A，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.(2019山東威海)如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)河水流速變化的裝置原理圖。機(jī)翼狀的探頭始終浸沒(méi)在水中，通過(guò)連桿帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P上下移動(dòng)，電源電壓保持4.5V不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，定值電阻R1阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“15Ω，1A”。閉合開(kāi)關(guān)S，隨著水流速度的改變，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．當(dāng)水流速度增大時(shí)，電壓表的示數(shù)變大
B．當(dāng)水流速度減小時(shí)，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大
C．滑動(dòng)變阻器允許接入電路的取值范圍為2.5Ω～10Ω
D．電路消耗總電功率的變化范圍為1.35W～4.05W
【答案】BC
【解析】A.流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)，流速越大的位置，壓強(qiáng)越小。水流速度增大時(shí)，機(jī)翼狀的探頭上下表面的壓強(qiáng)不同，下表面壓強(qiáng)大于上表面壓強(qiáng)，R2滑片上移，阻值減小，R1與R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，電壓表示數(shù)減??；故A錯(cuò)誤；
B.機(jī)翼狀的探頭上下表面的壓強(qiáng)不同，下表面壓強(qiáng)大于上表面壓強(qiáng)，水流速度減小時(shí)，上下表面的壓強(qiáng)差減小，R2滑片下移，阻值增大，電壓表與電流表的示數(shù)之比就是R2的阻值，故B正確；
C.串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
所以電路中的最大電流為Imax＝0.5A，
由I＝可得：電路中的總電阻R總＝＝＝7.5Ω，
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：
R2＝R﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，
根據(jù)電壓表量程可知滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻兩端的電壓最大為3V，即U2＝3V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，R1的電壓：U1＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，
此時(shí)電路中的電流最?。篒min＝＝＝0.3A，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：R2′＝＝＝10Ω，
滑動(dòng)變阻器允許接入電路的取值范圍為2.5Ω～10Ω，故C正確；
D.電阻消耗功率的最大值：
Pmax＝UImax＝4.5V×0.6A＝2.7W，
電阻消耗功率的最小值：
Pmin＝UImin＝4.5V×0.3A＝1.35W，
電路消耗總電功率的變化范圍為1.35W～2.7W，故D錯(cuò)誤。
故選：BC。
7．(2019山東泰安)如圖所示，電路中電源電壓保持不變，小燈泡標(biāo)有“3V 1.5W字樣，不考慮燈泡電阻隨溫度的變化，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為24Ω，電流表量程為0﹣0.6A，電壓表量程為0﹣3V．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為3Ω時(shí)小燈泡正常發(fā)光。為了保證電路安全，小燈泡電壓不超過(guò)額定電壓，兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程。在滑片P滑動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法(　　)
①電源電壓為4.5V
②變阻器接入電路的阻值范圍是3Ω﹣12Ω
③小燈泡的最小功率為0.135W
④電路的最大功率2.25W

A．只有①②正確 B．只有③④正確
C．只有①②④正確 D．①②③④都正確
【答案】C
【解析】由圖知，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
(1)由P＝可得燈泡的電阻：
RL＝＝＝6Ω，
由P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流：
I額＝＝＝0.5A，
由題知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為3Ω時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，
由歐姆定律和電阻的串聯(lián)可得電源電壓：
U＝I額R串＝I額×(R+RL)＝0.5A×(3Ω+6Ω)＝4.5V；故①正確；
(2)因串聯(lián)電路中電流處處相等，且電流表量程為0﹣0.6A，燈泡的額定電流為0.5A，
所以為了保證電路中各元件安全工作，電路中的最大電流I最大＝I額＝0.5A，
電路中的總電阻：R最小＝＝＝9Ω，
滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小阻值：R最小＝R總﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω，
由于電壓表量程為0﹣3V，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U滑′＝3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大；
此時(shí)燈泡兩端的電壓為：UL′＝U﹣U滑′＝4.5V﹣3V＝1.5V，
此時(shí)電路的電流為：I最?。剑剑?.25A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：
R最大＝＝＝12Ω，
所以為保護(hù)電路，變阻器接入電路的阻值范圍是3Ω﹣12Ω；故②正確；
(3)小燈泡的最小功率：
PL最小＝I最小2RL＝(0.25A)2×6Ω＝0.375W；故③錯(cuò)誤；
(4)電路的最大功率：
P最大＝UI最大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故④正確。
綜上可知，只有①②④正確。
8.如圖所示，定值電阻R0=10Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，燈泡L上標(biāo)有“3V 0.6W”的字樣，忽略燈絲電阻的變化。只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，并把R的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為0.1A，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．電源電壓為3V
B．此電路的最小功率為0.3W
C．此電路的最大功率為1.5W
D．通過(guò)燈泡L的最大電流為0.2A
【答案】ABC
【解析】本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等。
(1)只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，R的滑片移到最右端，R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，R的滑片移到最右端連入電路的電阻為20Ω，則總電阻：R=R0+R滑=10Ω+20Ω=30Ω，
由I=可得，電源的電壓：U=IR=0.1A×30Ω=3V；故A正確；
(2)若三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合，R的滑片移到最左端連入電路的電阻為0Ω，所以燈泡與R0并聯(lián)，此時(shí)電路中的電流最大；
則：P0===0.9W，
燈泡兩端的電壓UL=U=3V，與額定電壓3V相等，則燈泡正常發(fā)光；
由P=UI可得通過(guò)燈泡的最大電流為：
IL===0.2A，故D錯(cuò)誤；
PL=P額=0.6W，
所以最大總功率P最大=P0+PL=0.9W+0.6W=1.5W；故C正確；
(3)由于RL===15Ω＞R0=10Ω；根據(jù)電阻的串并聯(lián)特點(diǎn)可知：
當(dāng)燈泡與滑動(dòng)變阻器R的最大值串聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最大，電流最小，則總功率最??；
為：P最小===0.3W；故B正確。
9．如圖所示，電源電壓恒為3V，燈泡L標(biāo)有“3V 1.5W”字樣(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)，滑動(dòng)變阻器R最大阻值為30Ω，電壓表量程“0﹣3V”，電流表量程為“0﹣0.6A”。在電路安全的情況下，下列判斷正確的是(　　)

A．燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω
B．只閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的取值范圍只能是0﹣10Ω
C．只閉合開(kāi)關(guān)S，該電路的最大功率是2.5W
D．將滑片P移到R的最左端，閉合開(kāi)關(guān)S、S1，電流表示數(shù)為0.6A
【答案】D
【解析】A.由P=UI=U2/R可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL=UL2/PL=(3V)2/1.5W=6Ω，故A錯(cuò)誤；
BC.只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，滑動(dòng)變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，此時(shí)電壓表的示數(shù)為零，燈泡兩端的電壓等于電源電壓3V，
通過(guò)燈泡的電流：
IL=U/RL=3V/6Ω=0.5A＜0.6A，
則電路中電流最大為0.5A，電路的最大功率為：
P大=UI大=3V×0.5A=1.5W，故C錯(cuò)誤；
電源電壓為3V，電壓表量程“0﹣3V”，當(dāng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)，電流最小，兩電表都是安全的，所以，滑動(dòng)變阻器的取值范圍是0～30Ω，故B錯(cuò)誤；
D.將滑片P移到R的最左端，閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器R與燈泡L并聯(lián)，電壓表測(cè)導(dǎo)線兩端的電壓，電流表測(cè)干路中的電流，
因燈泡兩端的電壓仍然為3V，則通過(guò)小燈泡的電流：IL=0.5A；
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：IR=U/R=3V/30Ω=0.1A，
則電流表的示數(shù)：I′=IL+IR=0.5A+0.1A=0.6A，故D正確。
二、填空題
10.如圖所示的電路，電源電壓恒為9V，電壓表量程為0～6V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為
30Ω 1A”，燈泡L標(biāo)有“6V 3W“字樣。閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)時(shí)，要求兩電表示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值，不考慮燈絲電阻變化，在全部滿足以上條件的情況下，電流表的量程應(yīng)選　　最恰當(dāng)(選填“0～0.6A”或“0﹣3A“)，滑動(dòng)變阻器接人電路中的最小阻值應(yīng)為　　Ω；電路中電流的最小值應(yīng)為　　A。

【答案】0～0.6A；6；0.25。
【解析】(1)由P=UI可得，燈泡的額定電流：
IL===0.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大=IL=0.5A，則電流表的量程為0～0.6A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
由I=U/R可得，燈泡的電阻和電路的最小總電阻分別為：
RL===12Ω，R總小===18Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：
R小=R總小﹣RL=18Ω﹣12Ω=6Ω；
(2)由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為UR=6V時(shí)，變阻器接入電路的阻值最大，電路中的電流最小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時(shí)燈泡兩端的電壓：UL′=U﹣UR=9V﹣6V=3V，
則電路中的最小電流：I小= UL′/ RL=3V/12Ω=0.25A。
三、綜合計(jì)算題
11．如圖所示，燈泡L上標(biāo)有“6V 2.4W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0﹣15V．滑動(dòng)變阻器的最大電阻為160Ω．只閉合S1，滑片置于某點(diǎn)a時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻Ra=40Ω，電壓表示數(shù)Ua=12V，電流表示數(shù)為Ia；只閉合S2，滑片置于某點(diǎn)b時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為Rb，電流表示數(shù)為Ib．已知Ia：Ib=3：4，Rb：R0=3：2(燈絲電阻不隨溫度變化)，滑片移動(dòng)過(guò)程中，燈泡電壓不超過(guò)額定值，電表示數(shù)不超過(guò)量程。

求：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
(2)定值電阻R0和電源電壓U；
(3)只閉合S1時(shí)，電路消耗的最小功率。
【答案】(1)小燈泡的電阻為12Ω；
(2)定值電阻R0為20Ω，電源電壓為18V；
(3)只閉合S1時(shí)，電路消耗的最小功率為2.7W。
【解析】(1)已知U額=6V，P額=2.4W，根據(jù)P=UI=得：
燈泡電阻RL===15Ω。
(2)只閉合S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器Ra和定值電阻R0串聯(lián)，電壓表示數(shù)Ua=12V，已知電阻Ra=40Ω，所以根據(jù)歐姆定律得：此時(shí)電路中電流，即電流表示數(shù)為Ia===0.3A，
則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得：U=Ua+IaR0=12V+0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①
只閉合S2，滑片置于某點(diǎn)b時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為Rb，小燈泡L與Rb串聯(lián)，電流表示數(shù)為Ib，由題意知：Ia：Ib=3：4，則Ib=Ia=×0.3A=0.4A
則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得：
U=IbRb+IbRL=Ib(Rb+RL)=0.4A×(Rb+15Ω)﹣﹣﹣﹣②
已知：Rb：R0=3：2﹣﹣﹣③
則解①②③方程得：R0=20Ω，U=18V；
(3)只閉合S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器和定值電阻R0串聯(lián)，要使電路消耗的功率最小，則滑動(dòng)變阻器這時(shí)連入電路的阻值達(dá)到最大值設(shè)為R最大，即此時(shí)變阻器兩端的電壓可以達(dá)到電壓表的最大量程15V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得：=，即=，
解得R最大=100Ω，
而變阻器R的最大電阻為160Ω，即滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值可以最大達(dá)到100Ω；
則電路中的電流最小為：I最小===0.15A，
消耗的最小功率P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W。
12.如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡L標(biāo)有“6Vl.8W”字樣，R0為10Ω的定值電阻，滑動(dòng)變阻器R銘牌上標(biāo)有“Ω1A”字樣(電阻值已模糊不清)，電壓表使用的量程為0～3V，電流表使用的量程為0～0.6A．當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，在不損壞各電路元件的情況下，滑動(dòng)變阻器最小與最大功率之比為1：4．請(qǐng)求：(1)小燈泡L的電阻為　　Ω；電源電壓為　　V。
(2)滑動(dòng)變阻器R的最大阻值。
(3)只閉合S3時(shí)，在不損壞各電路元件的情況下，1min內(nèi)電路消耗的最大電能。

【答案】(1)20；6。
(2)滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為40Ω。
(3)只閉合S3時(shí)，在不損壞各電路元件的情況下，1min內(nèi)電路消耗的最大電能是108J。
【解析】A.知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=U2/R求出小燈泡的阻值；當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，L與R并聯(lián)，由于小燈泡恰好正常發(fā)光，根據(jù)燈泡的額定電壓即可得出電源電壓；
B.當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，L與R并聯(lián)，電流表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電流，已知滑動(dòng)變阻器最小與最大功率之比為1：4，則根據(jù)P=UI即可求出通過(guò)變阻器的最小電流，然后根據(jù)歐姆定律即可求出變阻器的最大電阻。
C.只閉合S3吋，電阻R0與R串聯(lián)，根據(jù)電壓表和電流表的量程判斷得出電路中的最大電流，利用P=UI即可求出1min內(nèi)電路消耗的最大電能。
(1)由P=可得，小燈泡的阻值：
RL===20Ω；
當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R0被短路，L與R并聯(lián)，由于小燈泡恰好正常發(fā)光，則電源電壓U=U額=6V；
(2)當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R0被短路，L與R并聯(lián)，電流表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電流，由于電流表的量程為0～0.6A，所以當(dāng)電流表示數(shù)最大為0.6A時(shí)，變阻器的功率最大；
則P滑大=UI滑大=6V×0.6A=3.6W；
當(dāng)變阻器的電阻全部連入電路時(shí)，通過(guò)變阻器的電流最小，此時(shí)變阻器的功率最小；
已知P滑?。篜滑大=1：4，
則：P滑小=P滑大=×3.6W=0.9W，
根據(jù)P=可得變阻器的最大阻值：
R滑大===40Ω；
(3)只閉合S3時(shí)，電阻R0與R串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，由于電壓表量程為0～3V，則當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U0=3V時(shí)，電路中的電流：
I0===0.3A；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流為0.3A，
則1min內(nèi)電路消耗的最大電能：
W大=UI0t=6V×0.3A×60s=108J。
13.如圖所示電路，電源電壓18V恒定不變，小燈泡工標(biāo)有“12V”的字樣，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“200Ω 1A”，電流表量程“0～0.6A”電壓表量程“0～15V”調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至某一位置時(shí)再閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流2s內(nèi)對(duì)小燈泡L做功12J，不考慮溫度對(duì)電阻的影響。求：
(1)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流；
(2)滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值在什么范圍時(shí)才能保證電路的安全；
(3)小燈泡L兩端電壓為何值時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？

【答案】(1)0.5A(2)12Ω～120Ω(3)9V，3.375W。
【解析】(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=12V，t=2s時(shí)電流對(duì)小燈泡做的功WL=12J，
由W=UIt可得，小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流：
IL===0.5A；
(2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
由I=U/R可得，電路中的總電阻和燈泡的電阻分別為：
R總===36Ω，RL===24Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：
R小=R總﹣RL=36Ω﹣24Ω=12Ω，
當(dāng)電壓表的示數(shù)UR=15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時(shí)燈泡兩端的電壓：
UL′=U﹣UR=18V﹣15V=3V，
則電路中的最小電流：
I小===A，
則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：
R大===120Ω，
則滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值在12Ω～120Ω的范圍時(shí)才能保證電路的安全；
(3)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：
PR=URI=(U﹣IRL)I=(18V﹣I×24Ω)I=﹣I2×24Ω+18V×I=3.375W﹣24(I﹣A)2，
當(dāng)I=A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，此時(shí)燈泡兩端的電壓：
UL″=IRL=A×24Ω=9V，
滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率：
PR大=(U﹣UL″)I=(18V﹣9V)×A=3.375W。
14.實(shí)驗(yàn)室里有兩只額定電壓分別為4V和6V的小燈泡L1和L2，將它們連接到圖1所示的電源電壓可調(diào)的電路中，其中通過(guò)L2的電流與電壓的關(guān)系如圖2所示．閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，斷開(kāi)S3，滑片P置于最左端時(shí)，一只小燈泡正常發(fā)光，電路消耗的功率為5.2W；只閉合S3，滑片P置于最右端時(shí)，也有一只小燈泡正常發(fā)光，且L2的電阻與變阻器連入電路中的電阻之比為：R2：R=1：4．求：

(1)L2正常工作時(shí)的電阻．
(2)L1正常工作時(shí)的電流．
(3)在一只小燈泡正常發(fā)光條件下，電源電壓的調(diào)節(jié)范圍．
【答案】(1)L2正常工作時(shí)的電阻為Ω．(2)L1正常工作時(shí)的電流0.4A．(3)在一只小燈泡正常發(fā)光條件下，電源電壓的調(diào)節(jié)范圍為4V～9V．
【解析】本題考查了開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合對(duì)電路的影響和串、并聯(lián)電路的判斷，以及串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)，利用歐姆定律和電功率公式進(jìn)行計(jì)算；解題的關(guān)鍵是由圖象求出電壓對(duì)應(yīng)的電流值．本題難點(diǎn)是判斷哪個(gè)燈泡正常工作，這是解決問(wèn)題十分重要的依據(jù)。
(1)根據(jù)圖象可得L2正常工作時(shí)的電壓和電流，UL2=6V，IL2=1A。然后利用歐姆定律公式I=U/R變形可求得正常工作時(shí)的電阻RL2= UL2 / IL2= 6V / 1A =5Ω．
(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，斷開(kāi)S3，滑片P置于最左端時(shí)，L1和L2并聯(lián)，根據(jù)一只小燈泡正常發(fā)光，確定一定是L1正常發(fā)光，可求得電源電壓U=UL1=4V，根據(jù)總功率可求得總電流I總=P/U==5.2W/4V=1.3A，根據(jù)圖象可得出I2的數(shù)值I2=0.9A，然后可求得L1正常工作時(shí)的電流I1=I總﹣I2=1.3A﹣0.9A=0.4A．
(3)只閉合S3，滑片P置于最右端時(shí)，小燈泡L1和L2及變阻器R串聯(lián)，正常發(fā)光的一只燈泡為L(zhǎng)1，電路中的電流=I1=0.4A，由圖象可知，此時(shí)U2=1V，則由I=U/R可得，
L1的電阻R1= UL1/ =4V/0.4A =10Ω，L2的電阻R2= U2/ =1V/0.4A =2.5Ω
由于R2：R=1：4．則變阻器的電阻R=4R2=4×2.5Ω=10Ω，
電源電壓U′==0.4A×(R1+R2+R)=0.4A×(10Ω+2.5Ω+10Ω)=9V，
則電源電壓的調(diào)節(jié)范圍為4V～9V．
注意：下面4道題屬于電學(xué)外的最值及其范圍問(wèn)題，可以作為拓展，開(kāi)闊視野聯(lián)系。
15．在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
物距u
(厘米)
像距v
(厘米)
像高h(yuǎn)
(厘米)
像的大小
物像之間距離L(厘米)
1
48
9.6
0.6
縮小的像
57.6
2
28
11.2
1.2
39.2
3
16
14.4
2.4
32.4
4
13
20.8
4.8
放大的像
33.8
5
12
24
6.0
36.2
6
10
40
12
50
①分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3或4、5、6像距v和像高h(yuǎn)隨物距u的變化關(guān)系，可得出初步結(jié)論：　 　。
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣6中物像距離L隨物距u的變化，可得出初步結(jié)論：　　。
③如果物像距離L=35厘米，則像高h(yuǎn)的范圍為　 　。
【答案】①物距越小，像距越大，所成的像越大；②，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距與像距之和越小，成的像越小；③4.8cm～6.0cm。
【解析】①實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3或4與5與6數(shù)據(jù)中，光屏上得到的都是實(shí)像，所以同一凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越小，像距越大，所成的像越大；
②計(jì)算表中1﹣6中的物距與像距之和可知，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距與像距之和越小，成的像越小；
③因?yàn)槲矬w的高度為8cm，在表一中，當(dāng)物距為22cm時(shí)，像高度為6.7cm
在表二中，當(dāng)L為33.8cm時(shí)，像高度為4.8cm，當(dāng)L為36.2cm時(shí)，像高度為6.0cm，物像距離L=35厘米，則像高h(yuǎn)的范圍為4.8cm～6.0cm。
16.如圖杠桿(自重和摩擦不計(jì))，O是支點(diǎn)，A處掛一重為50N的物體，為保證杠桿在水平位置平衡，在中點(diǎn)B處沿　　(選填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小，為　 　N。

【答案】F2；100。
【解析】題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用，根據(jù)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)最省力找出動(dòng)力臂是本題的關(guān)鍵。以支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離當(dāng)成力臂時(shí)是最大的力臂。
為使拉力最小，動(dòng)力臂要最長(zhǎng)，拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿向上，即豎直向上(F2)，動(dòng)力臂為OB最長(zhǎng)，杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：
F2×OB=G×OA，由于OA是OB的二倍，所以：F=2G=100N。
17.如圖所示，輕質(zhì)薄壁圓柱形容器A、B分別置于高度差為h的兩個(gè)水平面上。A中盛有深度為16h的液體甲，B中盛有深度為19h、體積為5×10－3米3的液體乙。(ρ乙＝0.8×103km/m3)

求：①液體乙的質(zhì)量m乙。
②水平面對(duì)容器B的支持力FB的大小。
③若在圖示水平面MN處兩種液體的壓強(qiáng)相等?，F(xiàn)從兩容器中分別抽出高均△h的液體后，容器對(duì)各自水平面的壓強(qiáng)為PA和PB。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算比較PA和PB的大小關(guān)系及其對(duì)應(yīng)△h的取值范圍。
【答案】①4kg ②40N ③若0＜△h＜4h，則pA＞pB；若△h=4h，則pA=pB；
若4h＜△h≤16h，則pA＜pB．
【解析】本體根據(jù)液體壓強(qiáng)公式、平衡力特點(diǎn)、受力分析進(jìn)行解答。
18.如圖所示，將長(zhǎng)為1.2米的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺(tái)面上，左右兩端點(diǎn)分別為A、B，它們距臺(tái)面邊緣處的距離均為0.3米。在A端掛一個(gè)重為30牛的物體，在B端掛一個(gè)重為G的物體。
(1)若G=30牛，臺(tái)面受到木棒的壓力為　 　牛。
(2)若要使木棒右端下沉，B端掛的物體至少要大于　 　牛。
(3)若B端掛物體后，木棒仍在水平臺(tái)面上靜止，則G的取值范圍為　 　牛。

【答案】(1)60；(2)90；(3)l0～90。
【解析】(1)放在水平方形臺(tái)面上輕質(zhì)木棒受左右兩物體的豎直向下的拉力和臺(tái)面豎直向上的支持力，即F支持=F拉力=2G=2×30N=60N；
因?yàn)槟景鍖?duì)臺(tái)面的壓力和臺(tái)面對(duì)木棒的支持力是一道相互作用力，大小相等，即F壓力=F支持=60N；
(2)此時(shí)L左=1.2m﹣0.3m=0.9m，L右=0.3m，
根據(jù)杠桿的平衡條件：GA×L左=GB×L右得。
B端掛的物體的重力：GB===90N；
(3)若以右邊緣為支點(diǎn)，右邊力臂最小，力最大為90N；
若以左邊緣為支點(diǎn)，右邊力臂最大，力最小，此時(shí)L左′=0.3m，L右′=1.2m﹣0.3m=0.9m，
最小為：
F小===10N。

相關(guān)試卷

初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題40涉及字母不涉及數(shù)據(jù)的計(jì)算類初中升學(xué)考試問(wèn)題教師版含解析：

這是一份初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題40涉及字母不涉及數(shù)據(jù)的計(jì)算類初中升學(xué)考試問(wèn)題教師版含解析，共23頁(yè)。

初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題39初中升學(xué)考試圖像類問(wèn)題學(xué)生版：

這是一份初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題39初中升學(xué)考試圖像類問(wèn)題學(xué)生版，共18頁(yè)。試卷主要包含了熔化圖象，凝固圖象，水沸騰圖像，其他情況等內(nèi)容，歡迎下載使用。

初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題63初中升學(xué)考試物理開(kāi)放類問(wèn)題教師版含解析：

這是一份初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題63初中升學(xué)考試物理開(kāi)放類問(wèn)題教師版含解析，共26頁(yè)。試卷主要包含了物理開(kāi)放題的含義，開(kāi)放題類型與特點(diǎn)，開(kāi)放性試題的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，解題技法，計(jì)算題，作圖題，閱讀理解題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題38初中升學(xué)考試作圖類問(wèn)題教師版含解析

初中升學(xué)考試物理微專題復(fù)習(xí)專題38初中升學(xué)考試作圖類問(wèn)題教師版含解析
初中物理中考復(fù)習(xí) 專題44 求解最值及范圍類中考問(wèn)題（原卷版）

初中物理中考復(fù)習(xí) 專題44 求解最值及范圍類中考問(wèn)題（原卷版）
初中物理中考復(fù)習(xí) 專題44 求解最值及范圍類中考問(wèn)題（解析版）

初中物理中考復(fù)習(xí) 專題44 求解最值及范圍類中考問(wèn)題（解析版）
備戰(zhàn)2022 中考物理專題復(fù)習(xí) 專題44 求解最值及范圍類中考問(wèn)題（含解析） 同步練習(xí)

備戰(zhàn)2022 中考物理專題復(fù)習(xí) 專題44 求解最值及范圍類中考問(wèn)題（含解析） 同步練習(xí)
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
中考專區(qū)
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部