2017年物理中考复习：电学的最值问题

中 考 物 理 电 学 的 最 值 问 题例 1如 图 1所 示 ， L上 标 有 “ 6V3W” 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 100 。 只 闭 合 S1， 滑 片 置 于 a 点 时 ， 变 阻 器 连 入 电 路 中 的 电 阻 为Ra， 电 流 表 示 数 为 Ia。 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 Ub=8V， 电 流 表 示 数 为 Ib。 已 知 Ra R0=125， Ia Ib=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=10 ， R2=30 ， 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 5 ， 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 “ 12V12W” 的 绿 灯 及 “ 24 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 )。 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 ?例 5 小 刚 设 计 了 一 种 小 鸡 孵 化 器 的 电 路 模 型 ， 如 图 5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 “ 200 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 。例 6 小 华 同 学 用 如 图 6 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 “ 50 、 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 。例 7 如 图 7所 示 ， 电 源 电 压 保 持 12V不 变 ， L 是 标 有 “ 12V6W” 的 小 灯 泡 ， 其 电 阻 不 随温 度 变 化 ， R=20 。（ 1） 当 S、 S1闭 合 、 S2断 开 ， 且 P位 于 滑 动 变 阻 器 R0的 中 点 时 ， 电 流 表 示 数 为 0.4A。求 滑 动 变 阻 器 R0的 最 大 阻 值 。（ 2） 当 S、 S1、 S2