2024年中考物理突破题：电学中的最大值和最小值问题（教师卷）

压轴培优专题16电学中的最大值和最小值问题

2024年中考物理【高分-突破】压轴题培优专题精练

一、单选题

1.如图甲电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S,滑片P从/端移动到8端的过程中，电流表

A.3.6WB.1.8WC.0.9WD.0.5W

【答案】C

【详解】由图甲可知，两个电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的

电流，滑片P由N端移动到3端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值由0变到最大；P置于/端时，电

路中只有A工作，由图乙可知，此时电路中的电流为4=0.6A,由欧姆定律可知，K的阻值

由图可知，«、此串联，假设电路中的电流为/,由欧姆定律可知，用两端的电压为以=/居，根据串联

电路的电压特点可知，尺两端的电压为

U2=U-Ul=U-IRX

则R2电功率

UU2

P=UI=\U-IR)/=_/26+〃=_/(/2_

11口］…”Ml!

%72K4«

根据二次函数的特点可知，当

/=2=更=。〃

2此20Q

时，滑动变阻器&的电功率最大

试卷第1页，共24页

(6V)2

P最大噎=0.9W

4xlOQ

故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

2.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从6端移动到。端的过程中，电压

表示数。与电流表示数/的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（）

A.电源电压为4V

B.电路总功率的最大值为2.4W

C.R电功率的最小值为0.4W

D.七的最大阻值为10。

【答案】C

【详解】D.由图甲可知，两电阻串联，电压表测此两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片于。端

时，其接入电路电阻为0,电路中的电流最大，由图乙可知，=0.6A,由/=g可得，电源的电压

R

U=/]R]=0.6AxH]

当滑片于6端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，A=0.2A,&=4V,

则滑动变阻器的最大阻值

故D错误;

A.当滑片于6端时，变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源

的电压

U=I2RX+U2=0.2AX4+4V

因电源的电压不变，故可得

0.6AxR[=0.2AxR]+4V

解得

试卷第2页，共24页

q=10。

电源的电压

U=0.6Ax&]=0.6Axl0Q=6V

故A错误；

B.当电流最大时，电路有最大功率，电路消耗的最大功率为

耳=a=6VxO.6A=3.6W

故B错误；

c.当电路中电流最小时，R/有最小功率，4电路消耗的最小功率

耳=Ih=(0.2A)2X10Q=0.4W

故C正确。

故选C

3.如图所示，电源电压为15V,灯L的电阻是10Q滑动变阻器的最大值是40Q,闭合开关后，滑片从a

端向6端移动时，则（）

A.灯L的实际功率在逐渐变小

B.电压表与电流表示数的比值逐渐变大

C.电压表对应的示数变化范围是12V-0V

D.电流表对应的示数变化范围是0.3A〜1.5A

【答案】C

【详解】D.因电压表在电路中相当于断路，则由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联,

电压表测滑片右侧部分电阻两端的电压，所以闭合开关后，滑片从。端向b端移动时，电路中的电流为

保持不变，即电流表的示数不变，故D不符合题意;

C.滑片在。端时，电压表示数为

Ua=/7?=0.3Ax40Q=12V

滑片在6端时，电压表示数为0V,所以滑片从。端向6端移动时，电压表对应的示数变化范围为12V〜0V,

试卷第3页，共24页

故c符合题意；

A.由P=/2尺可知，灯泡消耗的实际电功率不变，故A不符合题意；

B.由于电流表示数不变，电压表示数变小，所以电压表与电流表示数的比值逐渐变小，故B不符合题意。

故选C。

4.如图所示电路中，电源电压恒为6V,电流表量程为0〜0.6A,电压表量程为0〜15V,滑动变阻器&规

格为“50Q0.5AL滑片P在中点时，电流表示数为0.2A。在保证电路安全的情况下，电路工作10s,下列说

法正确的是（）

A.电路总功率的最大值为3.6W

B,滑动变阻器阻值可调节范围为5。〜50c

C.滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表示数为IV

D.凡产生的热量占电路产生的总热量的比值最小时，电流表示数为0.5A

【答案】D

【详解】A.滑动变阻器、定值电阻和电流表串联，电流表量程为0〜0.6A,滑动变阻器允许通过最大电

流为0.5A,则电路的最大电流为0.5A,电路最大功率

嵯大=4大=6VxO.5A=3W

故A错误;

B.滑动变阻器在中点时，电路电流为0.2A,此时滑动变阻器连入电路的电阻为25。，电路总电阻为

则定值电阻

A=30Q-25Q=5Q

电路中电流最大时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，电路的最大电流为0.5A,此时电路的总电阻为

%小=>=段=12。

则滑动变阻器连入电路的最小电阻为

尺滑小=尺总小一片=120—50=70

试卷第4页，共24页

滑动变阻器连入电路的电阻可达到其最大阻值为50。，可知滑动变阻器连入电路的电阻变化范围是

7Q~50Q,故B错误；

C.滑动变阻器在中点是电流为0.2A,则滑动变阻器两端电压，即电压表示数为

U中=R+/中=25Qx0.2A=5V

故C错误;

D.&产生的热量占电路产生的总热量的比值最小时，根据。=心口，由于电路为串联电路，故滑动变阻

器连入电路电阻最小时，产生的热量占电路产生的总热量的比值最小，滑动变阻器连入电路的最小电阻为

7Q,此时电路电流最大，即电流表示数为0.5A时，故D正确。

故选D。

5.如图所示，电源电压恒为12V,刈=60。，滑动变阻器的规格为“50。2A”，电流表的量程为“0〜0.6A”，

小灯泡上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），为保证电路安全，下列说法正确的是（）

A.S、Si、S2都闭合，电路消耗的最小功率为2.4W

B.S闭合，Si.S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是8。〜50。

C.S闭合，Si、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W〜3W

D.S、Si,S2都闭合，当滑动变阻器接入电路的阻值为30Q时，电路消耗的功率最大

【答案】D

【详解】A.S,Si、S2都闭合，滑动变阻器与比并联，电流表测干路电流，小灯泡被短路；当滑动变阻

器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，几支路

的电流为

,U12V…

L=——=----=0.2A

Ro60Q

滑动变阻器支路的最小电流为

,U12V

/潸=---=----=0.24A

滑R滑50。

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流

/min=/。+/滑=0.2A+0.24A=0.44A

电路消耗的总功率最小值

试卷第5页，共24页

pn.un=UIm.in=12VX0.44A=5.28W

电路消耗的最小功率为5.28W,故A错误;

B.S闭合，Si.S2都断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，&被断路了。电流表的量程为“0〜0.6A”，灯泡的

额定电流

,P3W…

I,=-L=——=0.5A

UL6V

因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,电流表的量程为“0〜0.6A”，所以,

电路中的最大电流

max=0.5A

灯泡的电阻

UL6V

R二12。

L0.5A

电路中的总电阻

=24。

就0.5A

串因联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值

—=尺-&=23120=120

故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12。〜50。，故B错误；

C.由B选项可知，S闭合，Si、S2都断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，&被断路了，小灯泡的最大功

率

Rax=2=3W

当滑动变阻器的电阻最大时电路中的最小电流为

.U12V6

I=--------------=--------------=—AA

RJk12Q+50Q31

则灯泡的最小功率

A〕X12Q=0.45W

心」、风

所以灯泡的功率变化范围是0.45W-3W,故C错误；

D.S、Si、S2都闭合，滑动变阻器与凡并联，电流表测干路电流，小灯泡被短路；当滑动变阻器接入电

路中的电阻最小时电路中电流最大，消耗的总功率最大。由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A,

此时通过滑动变阻器的最大电流

—=06A-02A=0.4A

试卷第6页，共24页

滑动变阻器接入电路中的最小阻值

U12V

R30。

滑min7--0.4A

滑min

变阻器接入电路的阻值为30。时，电路消耗的功率最大，故D正确。

故选D。

6.现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U-/图象如图所示，将这些

元件用导线连成串联电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从

4V开始减小，电流表的示数从0.4A开始增大。下列结论正确的是（）

A.电源的电压为8V

B.整个电路的最小功率是2.4W

C.小灯泡的最大功率为1.6W

D.滑动变阻器的最大阻值为15。

【答案】B

【详解】AD.由题可知，滑动变阻器与灯泡串联，因为电压表两端的电压增大时电路中的电流减小，所

以电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动

的过程中，电压表的示数从4V开始减小，电流表的示数从0.4A开始增大，即滑片在左端时（变阻器连人

阻值为最大值时），电压表示数为4V,电流表示数为0.4A,由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大值

%=+慈会

电路中的电流为0.4A时，由图象可知此时灯泡两端的电压为2V,由串联电路中总电压等于各分电压之和

可得，电源电压

U=U^-（7z,=4V+2V=6V

故AD错误；

B.滑片在左端时，变阻器连入阻值最大，此时电路中阻值最大，电流最小，则整个电路的最小功率

P„„„=L7=6VxO.4A=2.4W

故B正确；

试卷第7页，共24页

C.当变阻器接入电路中的电阻最小为0。时，灯泡两端的电压和电源电压相等，此时灯泡两端电压最大、

功率最大，由图象可知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯泡的电流为0.5A,此时小灯泡的最大功率

P产Wz=6VxO.5A=3W

故C错误。

故选Bo

7.如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60Q.

不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法（）

①S闭合后，使电压表的示数减少IV,小灯泡L两端的电压就增加IV；

②S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W；

③小灯泡L正常发光时变阻器R消耗的电功率为3W；

④开关S断开时电压表的示数为12V-

A.只有①②正确B.只有①③正确

C.只有②④正确D,只有③④正确

【答案】D

【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压.

①S闭合后，电压表测灯泡两端的电压，电压表示数减少IV,灯泡L两端的电压就减小IV,故①错误;

②由9=匕可得灯泡的电阻为

R

/1

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路电流最小，灯泡的实际功率最小，因串联电路中总电阻等于

各分电阻之和，所以，电路中的最小电流为

/-U-12V-1A

小―&+R大-12Q+60Q-6

则灯泡的最小电功率为

2

-AIxl2Q=0.33W

6

故②错误;

试卷第8页，共24页

③因串联电路中各处的电流相等，小灯泡L正常发光时电路中的电流为

TTU6V.

1=1、=—^L-=-----=0.5A

L

RL12Q

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压为

UR=U-5=12V-6V=6V

则变阻器R消耗的电功率为

PR=URU6VxO.5A=3W

故③正确；

④开关S断开时电压表与电源的两端相连，电压表测量电源电压，所以电压表的示数为12V,故④正确。

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

二、多选题

8.如图所示电路，电源电压恒定，&=36。，滑动变阻器后的规格为“48。2A”，电流表的量程为“0〜3A”,

小灯泡L上标有“12V6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），当只闭合开关S且4连人的阻值为12Q

时，小灯泡正常发光，在电路安全的情况下，以下计算结果正确的是（）

A.电源电压为18V

B.只闭合开关S时，小灯泡的最小功率为1.5W

C.当三个开关都闭合时，电路总功率的最大值为45W

D.只闭合开关S和S2滑动变阻器连入电路的最小阻值是6Q

【答案】ABC

【详解】根据P=UI知小灯泡的额定电流为

2k6W

=0.5A

U额12V

小灯泡的电阻为

公年悬=24Q

A.当只闭合开关S时，滑动变阻器与灯泡串联，此时滑动变阻器连人的阻值为12。时，小灯泡正常发光,

根据串联电路电阻的规律和欧姆定律知，电源电压为

U=I^RI+RL）=0.5AX（12Q+24Q）=18V

试卷第9页，共24页

故A正确；

B.当只闭合开关S时，滑动变阻器与灯泡串联，当滑动变阻器电阻最大时，电路的电流最小，小灯泡功

率最小，其最小功率是

22

U18V

%、=X&=Ix24Q=1.5W

&+4最大,24Q+48Q

故B正确;

C.当开关都闭合时，定值电阻与滑动变阻器并联，通过定值电阻的电流为

U18V

Irn=—=--=0.5A

°R036Q

因为滑动变阻器Ri的规格为“48Q2A”,所以滑动变阻器的最大电流为2A,根据并联电路电流的规律知电

路的总电流最大值

I最滑大=0.5A+2A=2.5A

电路总功率的最大值为

P最灯UI凄内8Vx2.5A=45W

故C正确。

D.只闭合开关S和S2,电路只有滑动变阻器接入电路，因为滑动变阻器处的规格为“48。2A"，所以滑动

变阻器的最大电流为2A,电路的总电阻为

卓=0=空=9。

忠、/7A

/滑大

即滑动变阻器连人的最小值是9Q,故D错误。

故选ABC。

9.如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器

4的最大值为30Q,定值电阻&=30Q,电流表的量程为0〜0.6A,电压表的量程为0〜3V,只闭合S、S?和

S3）将滑动变阻器4的滑片P调到中点时，电流表示数为0.3A,在各元件安全的情况下，下列说法正确

的是（）

A.电源电压是3V

试卷第10页，共24页

B.只闭合开关S、si,滑动变阻器4的取值范围是5Q-30Q

C.只闭合开关S、S2,S3,电路的最大功率是1.8W

D.只闭合开关S,滑动变阻器的最大功率是0.5W

【答案】AC

【详解】A.只闭合S、之和$3,两电阻并联，将滑动变阻器4的滑片P调到中点时，滑动变阻器接入的

阻值为

用=等3

此时总电阻

150x30。1八八

R总=-12

&'+415Q+30Q

电流表测量干路电流，示数为0.3A,则电源电压为

L7=/7?e=O.3AxlOQ=3V

故A正确;

C.电流表的量程为0〜0.6A,可知电路中最大电流为0.6A,根据尸=S可知此时功率最大，为

P=U=3Vx0.6A=1.8W

故C正确;

B.只闭合开关S、S1,L和K串联，电压表测量4的电压，电流表测量电路电流，当灯泡正常发光时,

电流为0.25A,电压为2.5V,电阻为

此时A的电压为

q=3V—2.5V=0.5V

此时4接入的电阻为

电压表的量程为0〜3V,电源电压为3V,故当变阻器全部接入电阻时，电压小于3V,故可全部接入电路,

则滑动变阻器4的取值范围是2。〜30Q故B错误;

D.只闭合开关S,L和4串联，电流表测量电路电流，为

U

&+a

试卷第II页，共24页

滑动变阻器的最大功率是

2

U

场=/又”=I4”=(&-《")

&+K'-+4&

&

可知当号'=&=10。时，变阻器的功率最大，此时

,U2(3V)2

0.225W

滑一福-4xlOQ

故D错误。

故选AC。

10.如图是实践活动小组同学制作的一种身高体重测量仪，其中凡是滑动变阻器，R为压敏电阻，R的阻

值随压力变化关系图象如图乙所示，该装置可以测量的身高范围是1.4m-2m,电源电压为18V,电压表所

接量程为0~15V,电流表所接量程为0~3A,下列说法正确的是（）

A.显示身高的仪表是电路图中电压表改成的

B.所测身高为2m时，滑动变阻器的滑片位于4的最上端

C.所测身高越高，通过《的电流越大

D.所测体重的最大值为800N

【答案】AD

【详解】AC.闭合开关，滑动变阻器和压敏电阻并联接入电路，电压表测滑片以下部分电阻两端的电压,

电流表测通过压敏电阻的电流，显示身高的仪表是电路图中电压表改成的，滑片移动过程中，滑动变阻器

接入电路的电阻不变，并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流不变，故

A正确，C错误；

B.电源电压为18V,滑动变阻器的滑片位于&的最上端时，滑动变阻器两端的电压为18V,电压表所接

量程为0~15V,根据串联分压原理可知电压表示数最大为15V时，滑片以下部分的电阻对应最大身高2m,

故B错误；

D.电流表所接量程为0~3A,通过压敏电阻的最大电流为3A,根据欧姆定律可知此时压敏电阻接入电路

试卷第12页，共24页

的阻值为

­=6Q

I3A

由图乙可知所测体重的最大值为800N,故D正确。

故选AD。

11.如图所示的电路中，电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R

的最大阻值为50Q,定值电阻均为10。。闭合开关S后，在保证电路安全的前提下移动滑动变阻器的滑片,

下列说法中正确的是（）

A.电流表的最大示数是0.3A

B.电压表的最小示数是2V

C.变阻器允许接入的最小电阻0。

D.电阻凡的最大功率是0.9W

【答案】AD

【详解】由电路图可知，定值电阻&与滑动变阻器尺串联，电压表测&两端的电压，电流表测电路中的

电流。

A.当电压表的示数。0=3V时，电路中的电流

/=4=2L=O.3AvO.6A

&10Q

则电流表的最大示数为0.3A,故A正确;

B,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，因串联电路中总电

阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流

UUJ=0.1A

R、总RQ+ion+50。

则电压表的最小示数

C/O'=/'2?O=O.1AX1OQ=1V

故B错误；

C.电路中的最大电流为OJA时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻

试卷第13页，共24页

U6V

及总=20Q

0.3A

变阻器允许接入的最小电阻

及小=R总7?o=2OQ-1OQ=1OQ

故C错误；

D.当电路中的电流最大时，电阻心的功率最大

%=C/o/=3VxO.3A=O.9W

故D正确。

故选AD,

12.如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，&为定值电阻，尺为滑动变阻器，闭合开关S后,

在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断错误的

是()

A.&的阻值是5。B.电路的最大总功率12.8W

C.&的最小功率是L6WD.滑动变阻器最大阻值是30。

【答案】CD

【详解】由电路图可知，&与R串联,电压表测变阻器区两端的电压，电流表测电路中的电流。

A,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为凡的简单电路，电路中的电流最大，此时电路的总功率

最大；由乙图可知，电路中的最大电流/7t=1.6A,由/=?可得，&的阻值

工5。

I大L6A

故A正确;

B.电路的最大总功率

Px=Wx=8Vxl.6A=12.8W

故B正确；

C.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电压表的示数最大，电流表的示数最小，&的功率最小，由乙

图可知，电路中的最小电流/小=1.6A,变阻器7?端的电压力?=7V,则扁的最小功率

Po,尸IV'2^O=(O.2A)2X5Q=O.2W

试卷第14页，共24页

故c错误；

D.滑动变阻器的最大阻值

7V

=35Q

0.2A

故D错误.

故选CD.

三、填空题

13.两只小灯泡的规格分别为LA(6V3W)、LB(6V6W),不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻

之比RB=;若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率,

则该电源电压的最大值为V。若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的

额定功率，则该电源电压的最大值为V.

【答案】2:196

【详解】口］灯LA的额定电流

…工变=。必

UA6V

灯LB的额定电流

rPB6W1A

4=▲=——=1A

UB6V

两灯的电阻

7?A=^=—=12Q

ZA0.5A

工史=6。

41A

它们的电阻之比

RA_12Q_2

露一记一，

［2］串联电路电流处处相等，两灯泡串联，即电路最大电流

/=/A=0.5A

所以电源最大电压

C/=/(7?A+7?B)=0.5Ax(12Q+6Q)=9V

［3］若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，根据并联电压相等，该

电源电压的最大值为6V.

14.如图所示，电源电压为18V不变，定值电阻凡的阻值为30Q滑动变阻器上标有"50Q,1A”字样，

电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-15V,只闭合开关Si时电流表的示数为0.3A,丛的阻值为Q;

只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路总电功率的最大值是W.

试卷第15页，共24页

【详解】［1］只闭合开关S1时，R/和4串联，电流表测量电路电流，电压表测量尺3两端的电压，电路总电

阻

4=卜言=60。

%的阻值

R3=R总-&/=60C-30Q=30Q

⑵只闭合开关S2时,七和几串联，电流表测量电路电流，电压表测量尺3两端的电压，电压表量程为0-15V,

故尺3两端的最大电压S卡15V,电路最大电流

/大=%=空=。.5A

大R330Q

结合滑动变阻器的铭牌数据和电流表的量程可知，电路中的最大电流为0.5A,电路的最大功率为

PZIx=18VxO.5A=9W

15.如图所示电路，电源电压不变，调节滑动变阻器的滑片从一端到另一端，电流表的示数最大值和最小

值之比是3：1。则滑片移动的过程中，定值电阻凡的最小功率和最大功率之比是,电路的总功率

最小值和最大值之比是.当滑片处于中点时，&和R消耗的功率大小关系是马PR.

【详解】口］当开关闭合，电阻&和滑动变阻器尺串联，电流表测电路中电流，电流表的示数最大值和最

小值之比3：1,定值电阻心的阻值不变，根据尸=/尺知，定值电阻&的最小功率和最大功率之比1：9。

［2］电源电压不变，根据P=C7知，电路的总功率最小值和最大值之比等于电流之比，即「3。

［3］当滑片滑到最右端时，滑动变阻器连入电阻最大，此时电流表示数最小，由/=与得，电路中电流

当滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电阻为0,此时电流表示数最大，则电路中的电流

试卷第16页，共24页

电流表的示数最大值和最小值之比是3：1,即

解得

R=2Ro

当滑片处于中点时，见和滑动变阻器的电阻大小相等，根据P=/2尺知，消耗的功率相等。

16.如图所示的电路中，小灯泡规格为“6V3W”，电源电压和灯泡的电阻保持不变。当开关Si闭合，S2断

开，滑动变阻器的滑片P移到/端时，4的电功率为P;当开关S1断开，S2闭合时，处的电功率为P/,

此时灯L正常发光，已知P：/7=9：25,当开关S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值

的三分之一时，电压表Vi的示数为Ui,电压表V2的示数为U2,已知Ui：。：=3：2,贝1J：

(1)灯泡的电阻为Q;

(2)电源电压为V；

(3)电路消耗的最小功率为W。

------IZZ?

12184.5

【详解】⑴[1]由产=匕可得,灯泡的电阻

R

(2)[2]当开关%闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到N端时，等效电路图如图1所示；当开关Si

断开，S2闭合时，等效电路图如图2所示：

RL

图2

因图1和图2中

Pi:Pi'=9：25

试卷第17页，共24页

所以，由P=/2R可得

4:工R-J；=9

仃/；舄25

解得

A=3

125

因电源的电压一定时，电路中的电流与电路中的总电阻成反比，所以

Ix_&+±_火1+12,_3

I]R\+R'B6+gB5

整理可得

27?/+60Q=37?.4B......①

Ui：S=3：2

可得

Ui_:(与+.)_&+&_&+12Q_3

/&+)&B12Q+32

整理可得

12£1+RAB=2R1......②

由①②可得

处=24。

RAB=36Q.

因串联电路中各处的电流相等，且图2中灯L正常发光，所以，由「="可得，图2电路中的电流

r_r_PL_3W_

I、=I,=—=-----=0.5A

UL6V

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压

U=hR,&=h(RI+RL)=0.5AX(24Q+12Q)=18V

(3)[3]当开关Si、S2都断开，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最

小，则电路消耗的最小总功率

试卷第18页，共24页

u2u218V

“=可居+凡+尺—二----------——1-------=4.5W

AmD24Q+12Q+36Q

17.如图0电路，电源电压恒定，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片尸从某一位置移动到另一位置，对

应的小灯泡/-U图象如图1,滑动变阻器/-R图象如图2。则该电路中电源电压为V,小灯泡的最

【详解】口］由图0可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路电流，由图1

可知，电路中最大电流为0.5A,此时小灯泡两端的电压为5V,由图2可知，此时滑动变阻器连入电路的

电阻最小为10Q,故电源电压为

U=UL+UR=UL+/大R小=5V+O.5AxlOQ=10V

［2］由图2可知，电路中的最小电流为0.2A,由图1可知，当电路中的电流最小时小灯泡两端的电压为IV,

则小灯泡的最小功率为

/、=4小/小=WxO.2A=0.2W

［3］当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图I可知，由图1可知，此时小灯泡两端

的电压为IV,此时滑动变阻器两端的电压为

U=U-U,

KR4小A=1OV-1V=9V

则此时滑动变阻器连入电路的电阻为

/大十二急=45。

四、计算题

18.如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V6W”字样，定值电阻&为10Q变阻器R

的规格为“30。1.5A"，电流表A2选用0〜0.6A的量程，电压表选用0〜15V的量程。闭合开关S、Si,S2时,

小灯泡L正常发光。(不考虑灯丝电阻随温度的变化)求:

(1)小灯泡L正常发光时的电阻;

试卷第19页，共24页

(2)闭合开关S、Si、S2,变阻器接入电路的最小阻值；

(3)用一个新电源替换原来的电源，闭合开关S,断开Si、S2,在保证电路安全的情况下，电源电压的最

大值和电路消耗的最大功率。

【答案】(1)6Q；(2)4Q；⑶21V,12.6W

【详解】解：(1)小灯泡L标有“6V6W”字样，小灯泡L正常发光时的电阻

(2)闭合开关S、Si、S2时，灯泡和滑动变阻器并联接入电路，灯泡正常发光，并联电路各并联支路两端

电压相等，所以电源电压等于灯泡额定电压6V,通过灯泡的电流

rP6W

1,=—L=-----=11A

UL6V

电流表Ai测干路电流，所以电流表Ai选用0〜3A的量程，通过滑动变阻器的最大电流为1.5A,并联电路

干路电流等于各支路电流之和，则干路电流

/=/z+%=lA+l.5A=2.5A<3A

通过滑动变阻器的电流为1.5A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，由欧姆定律可得