2022年中考物理电学压轴题

2021年中考物理电学压轴题

2022年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练（一）

1、如图17所示，L上标有“6V3W〃

字样，电流表量程为0~0.6A,电压表量田工条，

程为0-15V,变阻器R的最大电阻为一'团」

100Qo只闭合S],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ao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4=8V,电流表示

数为R：R=12：5,/：/=3：5o（灯丝电阻不随

ba0ab

温度变化）

求：（1）小灯泡的电阻；

（2）定值电阻4和电源电压；

（3）在电表的示数不超过量程,

泡两端的电压不超过额定

图ma

值的情况下，只闭合S1时,变阻器连入电路的

最小电为

阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率

多少。

2

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。R1=10Q,旦=30。，请计算：

(1)SpS2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？

3

L题解析(1)因为/=§「皿，那么小灯泡的电阻:

R

&=4i=(6V)=I2C

PK3W

(2)只闭合S2,A与Ro串联，滑片尸置于〃

点时，Ob=8V,由图可知电阻凡=16。，那

么电流人='=惠=°.5A-

电源电压：U=7b(Rb+Ao)=0.5Ax(16。+岛)

①

只闭合Si,A与L串联，当滑片尸置于。点，

由于乙：人=3：5,那么乙=0.3A

电源电压：U=Ia(4+RL)=0.3Ax(Ra+12。)

②

见：Ro=12：5,再由①②式，可得：岛=20。,

U=18V

(3)只闭合Si,电流表的量程大于灯的额定电

流，那么电路中最大电流等于灯的额定电流

0.5Ao

—U18V_05A

联小+仆q小+12Q

得变阻器接入电路的最小电阻R最小=24Q

只闭合S2,变阻器两端电压为15V时，连入电

4

4

路中的电阻最大

由于K,那么变阻器接入电路的最大电

-----0-=------------61X

RU

最大最大

阻R=10012

电路箔耗的最小功率：U2(18V>

P===2.7W

最小20Q+100Q

2题解析1)当只闭合S3时，R1和R2串联在电路中

R—R+R—10。+30。=40。

串12

,U6K

/=丁=坂=°.取

串

(2)当只断开S1时，只有R2接入电路中

。2(6V)

W=——=------x300s=360J

Rt30Q

“'2

(3)当R1和R2并联在电路中时，电路的总功率最大

R=R&=10Qx30Q=30Q

并R+R10Q+30Q~4~

12

U2

P=7?-

并

当R1和R2串联在电路中时，电路的总功率最小

U2PUiR40Qx416

=

>=kmax=_____x5L_______=__

~P~~R~~U2-30Q3-

串min并

2022年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(二)

3、如图15所示，电源电压为6V,

滑动变阻器R1标有“10。2A〃的字

5

样，当滑动变阻器滑片P在最右端时，闭合开关S,电

流表狗的0.5A。求：

⑴R2的阻值；

(2)此时电流表&的示数；

(3)假设在电路平安工作的前提下，移动滑动变阻

器滑片P,电路消耗的总功率范围。

ss

4、如下图，电源电压恒定不变，电阻吊

的阻值为5Q,小灯泡上标有“12V6W〃TEJMP，

字样，闭合开关S.4—1^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SrS2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。

6

训练二答案

3题解析解：⑴电流表Q测R2的电流，比与R2并联，R2=U/I2=6V/0.5A=12n

⑵滑片P在最右端时，通过滑动变阻器的电流L=U/Ri=6V/10a=0.6A

电流表Q的示数I=I1+I2=O.6A+O.5A=1.1A

⑶要电路平安工作，通过滑动变阻器的电流不能超过2A,这时既不损坏滑动变阻器也不会损

坏电流表。故I=0.5A+2A=2.5A,P=UI=6Vx2.5A=15W

最大最大最大O

当滑片滑到最右端时，总电阻最大，总电流最小。

In,=L+U/R=0.5A+6V/10f2=LlA,

最小217

P=UI=6Vx1.1A=6.6W

最小最小

7

，电路消耗的总功率范围为6.6W到15W

4题解析解：(1)小灯泡正常发光的电流

P

/产才=0.5A

当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端

时L和并联滑动变阻器中的电流：……A

9Z，1=1—1=12A

21

因灯泡恰能正常发光，即电源电压U=U,=12V,滑动变

L额

阻器的最大阻值

U

4=—=10Q

⑵当开关S］、S2都断开时，且P在最右端，R］和区2串

联，接入电路中的总电阻

R=4+4=15C

电流表的读数

U

I=—=0.8A

2R

此时滑动变阻器消耗的电功率

P=VX/?2=6.4W

8

2022年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(三)

端午

P

想用国度可调节匕

和1游五^产…的曝绿灯灯及及以“244£Q22AA〃”的|

净动娈阻券等元件设铲T如图电超。_,

当闭合开关S、S「S*且滑动变阻器的滑片P移至b

两灯都正常爱光的源电压不变，不考虑灯丝电阻

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?

也

200。3A

的量程为。〜0.6A,电流表A2的

9

S2RiSi

量程但礴癖林年熊用健盘;的矍字二样。的

常工作，求R的

⑶黑喙、S均闭者时：求R上消耗电功率的最

小值和最大值。

训练三答案

1.解：(1^P=UI可计算两灯的额定电流

I=P/U=6W/12V=0.5A

红红红

I=P/U=12W/12V=1A

绿绿绿

当闭合开关s、sPs2,且滑动变阻器的滑片P移至b

端时，红灯和绿灯并联且正常发光

1=1+1=1.5A,电源电压U=U=12V

红绿额

(2)由P=U2/R

R最小时功率最大

两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最

10

小，此时两灯正常发光

P=P+P=12W+6W=18W

max红绿

R最大时功率最小

电阻较大的灯泡与滑动变阻器全值串联电阻最

大，由R=U2/P知红灯电阻较大

R=U2/P=122V2/6W=24£1

红红红

当闭合开关s、S]、s2,且滑动变阻器的滑片P

移至b端时

当闭合开关s、sPs2,且滑动变阻器的滑片P

移至b端时

R=R+R,=48Q

max打1

Pmm.=U2/Rmax=122V2/48H=3W

2题

1）-4=叱=0.25A

L幺12V

（2）闭合S,断开SPS2,此时凡与L串联

由灯泡正常工作和串联电路中电流处处相等知U]=12V,Z=4=0.25A

根据欧姆定律得

⑶好用嬲潞都理献

RG12

当滑动变阻器的阻值最大时，R?上消耗电功率的最小

U2

P

minR

2max

=至噜=2592W

200Q

3='O.3A

R240Q

1

因电流表A2允许通过的最大电流为3A,那么允许通过滑动变阻器的最大电流

l2max=3A-0.3A=2.7A,且2.7A<3A

Pm”=UI2mz=72V>2.7A=194.4W

理粉：滑动变阻器的最大电流受电流表A2量程的制约。

2022年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练（四）

1、如下图，电源电压恒定不变，的阻值为8，小灯

泡L上标有“6V3W〃字样，小灯泡电阻不随温度改变。

假设闭合S、S，断开S，小灯泡刚好正常发光，此时

123

电压表y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）号电阻为多大？（4）

假设闭合Sy断开S2,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？

12

2、如下图的电路中，灯泡L上标有百

[-Hl__

12V9W〃字样，滑动变阻器的最大阻：R22

值为R,电源电压保持不变。当开关，丁宅一

S、S、A都闭合时，灯泡L正常发光，011一

123

两电流表指针位置相同；当开关S、S断开，S闭合时，

123

改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别

为R和R/4,在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率

11

相等。（灯泡电阻不随温度的变化而改变）求：

（1）电源电压；（2）R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？

训练(四)答案

1：(1)61(6V)2

R=—r-==12。

LR3W

(2)闭合S、S,断开S,灯L和R串联,

1231

此时灯正常发光

13

电源电压0=U,+U,^6V+3V=9V

(3)灯L和R串联，灯正常发光

PX3W

1=1=1=__=0.54

LLT封

RW=2L=6Q

1i0.5/

(4)闭合S、S断开S，灯L、R和滑动变阻器

1322

R串联

总R1+&+R

当R=0。时，总电阻最小，总功率最大，但要考虑此

时的最大电流是否超过I

L额

当R=0Q时，电路的总电流

额，

I/=U/(RL+R2)=9V/(120+80)=0.45A,0.45A<IL

.・.R=0Q时，电路的总功率最大，是成立的。

2_6”

总一

RL+R2—12Q+8Q=4.05W

2、当开关S,、Sq都闭合时，此时L和&并联，且灯

泡L正常发光

z.U=U额=12V

(2)当开关S「S?、S3都闭合时，此时L和R2并联，两电

流表指针位置相同

灯泡电阻R=U2/P额=(12V)2/9W=16。

两电流表蓿针楂置涌同，说明总电流是通过R2电流的5

倍，即1=51,I=41

2L2

根据欧姆定律可得R=4R=4X16Q=64Q

(3)当开关S「S2断舁，S3闭合时,于与L串联.

当滑动变阻器接入电路的阻值为工时，其消耗的功率为

P：

1

P=12R=U2R/(R+R)

11111L

14

当滑动变阻器接入电路的阻值为R/4时，其消耗的功率

为P2：

P=I2R/4=UR/[4(R/4+R)]

221211L

带入数据并联立上面两方程解得R732Q

要使电路中的总功率最小，根据P=U/R,应使电路总电

阻最大。2

这时RgL只能选择一个阻值较大的(因为并联电路的

2

总电阻比任何一个分电阻都要小)，且与滑动变阻器串联

并把滑动变阻器的阻值调到最大，即闭合S,断开S、

21

S3,斗与R2串联,且R]的阻值取最大值时，总功率最小。

3

P=U2/(R+R)=(12V)2/(32Q+64Q)=1.5W

最小12

2022年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(五)

1、小华同学用如下图的电路进行实

验，电源电压U=12V,灯泡L标有

15

“6V、3W〃字样(不计灯丝电阻随温度的变化)，滑动

变阻器Ro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

电路平安，求：

(1)灯泡L消耗的最小功率。

(2)滑动变阻器外的阻值变化范围。

2、如图12所示，电源电压恒定，R=10沙

。，滑动变阻器R2的最大阻值为20。，当—―

S「S2均断开，滑片P置于最下端B点时。心|―^

电流表的示数为0.6A,求：T

16

t~e

图12

(1)电源电压；

(2)当5、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SPS2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。

训练五答案

1、(1)小灯泡的电阻R[=U2/P=(6V)2/3W=12fl

L额颔

要使灯泡L消耗的功率最小，根据P=I2R,应使电路中电流最小.

假设滑动变阻器的阻值调到最大，此时电路中的电流L=U/(RL+R°)

=12V/(12n+50£2)=0.19A,0.19A<0.6A/3,不能将滑动变阻器的阻值调到最大.

为使测量准确，电路中电流最小值应为0.6A/3=0.2A,且因电压表量程大于电源电压，电压表

是平安的。

灯泡L消耗的最小功率P=12K=(O.2A)2X12Q=O.48W

最小最小L

⑵当电流最小时，滑动变阻器可接入电路阻值最大.

此时灯泡分得的电压U,=1XR=O.2AX12£1=2.4V