中考物理高頻重難點(diǎn)考點(diǎn)專題解讀與訓(xùn)練專題17電學(xué)極值與范圍的計(jì)算含解析

這是一份中考物理高頻重難點(diǎn)考點(diǎn)專題解讀與訓(xùn)練專題17電學(xué)極值與范圍的計(jì)算含解析，共14頁(yè)。試卷主要包含了電學(xué)最值問(wèn)題的常見(jiàn)形式及解法，電學(xué)范圍值問(wèn)題的常見(jiàn)形式及解法等內(nèi)容，歡迎下載使用。
專題17 電學(xué)極值與范圍的計(jì)算中考中有些題涉及到求物理量的最值，其中有一部分題利用物理量轉(zhuǎn)變的臨界狀態(tài)即可求得結(jié)果，還有少數(shù)題由于學(xué)生在把數(shù)學(xué)方法遷移到物理解題上時(shí)存在困難，導(dǎo)致不能有條不紊地寫出解題過(guò)程。一、電學(xué)最值問(wèn)題的常見(jiàn)形式及解法：1、對(duì)特定條件下電路中電流、電壓允許的最大值、最小值確定出每個(gè)用電器的額定電流、電流表的量程和滑動(dòng)變阻器的最大電流，以其中最小的電流作為電路的最大電流；最小電流則需滑動(dòng)變阻器接入阻值最大（當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端有電壓限制時(shí)，需滿足滑動(dòng)變阻器兩端電壓達(dá)到最大），通過(guò)歐姆定律求解得到。通過(guò)最大電流和最小電流求得電壓的最大值和最小值。2、滑動(dòng)變阻器允許接入電阻的變化范圍滑動(dòng)變阻器連入最大和最小電阻通常是將滑片移到滑動(dòng)變阻器的兩端，但更多的時(shí)候是由于電流、電壓的限制，滑動(dòng)變阻器不能移到兩端，需根據(jù)最大電流、最小電流或電壓表量程限制確定滑動(dòng)變阻器的范圍。3、電路中可能出現(xiàn)的最大、最小功率首先要判斷：變阻器阻值從最小變到最大的過(guò)程中，相應(yīng)的電壓，電流的功率是否是單調(diào)變化（遞增或遞減）還是非單調(diào)變化，非單調(diào)變化就有最值（最大或最?。?。在解題時(shí)，頭腦里一定要呈數(shù)學(xué)函數(shù)圖象，判斷該圖象的類型，性質(zhì)等等。在求電功率的最大、最小值時(shí)，將電功率寫成關(guān)于電阻的二次函數(shù)的形式，即P=（A-B）2+C，當(dāng)A=B時(shí)有最值。二、電學(xué)范圍值問(wèn)題的常見(jiàn)形式及解法：在不損壞電路元件時(shí)，通常要考慮：電路中電流變化范圍、用電器兩端電壓變化范圍、變阻器阻值的變化范圍、用電器功率變化范圍、電路總功率變化范圍等等。這類范圍題就是介于最大值與最小值的范圍之間。一、中考題型分析中考中，極值與范圍的計(jì)算題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，區(qū)分度比較大，是中考中拉分的題目。主要以選擇、計(jì)算題的形式出現(xiàn)。分值在2—7分左右。二、典例精析★考點(diǎn)一：最值問(wèn)題◆典例一：（2020自貢）如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，滑片P從b端滑到某一位置c時(shí)（圖中未標(biāo)出），滑動(dòng)變阻器R的電阻減小了6Ω，電流表示數(shù)變化了0.1A，此時(shí)燈泡恰好正常發(fā)光；保持滑片P的位置不變，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電流表示數(shù)又變化了1.5A，設(shè)燈絲電阻不變，則下列說(shuō)法正確的是（　　）A．燈泡的電阻為2ΩB．電源電壓為9VC．滑動(dòng)變阻器的最大電阻為12ΩD．當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑片P，電路消耗總功率的最小值為20W【答案】D【解析】燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，燈泡的電阻，A錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，滑片P在b端，變阻器連入電路的阻值最大，與燈泡串聯(lián)，滑片P從b端滑到某一位置c時(shí)，電變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由可知通過(guò)電路的電流變大，通過(guò)電路的電流是0.5A，滑片P在b端的電流為Ib=0.5A-0.1A=0.4A，因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔?，由串?lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得到U=Ib(RL+Rab)=Ib(RL+Rac)，帶入數(shù)據(jù)得0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)，解得Rab=18Ω，Rac=12Ω，電源電壓U=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V，B、C錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，變阻器和電阻R0并聯(lián)，電流表測(cè)量干路中的電流，由并聯(lián)電路電阻的規(guī)律可知總電阻變小，總電流變大，所以干路電流I=0.4A+0.1A+1.5A=2A，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，R0的阻值，當(dāng)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路的總功率最小，則電路的最小功率，D正確。故選D。◆典例二：（2020葫蘆）（多選）如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡的額定電壓為3V，第一次只閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最下端滑至最上端。第二次只閉合開(kāi)關(guān)S2，將滑動(dòng)變阻器R的滑片從最下端向上滑至中點(diǎn)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)為，滑至最上端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。圖乙是兩次實(shí)驗(yàn)中電流表A與電壓表V1、V2示數(shù)關(guān)系的圖象。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．小燈泡的額定功率為0.9W B．定值電阻R0的阻值為10ΩC．滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為15 D．兩次實(shí)驗(yàn)中，電路的最小功率為0.36W【答案】BCD【解析】第二次只閉合開(kāi)關(guān)S2，燈泡和變阻器串聯(lián)，電壓表V2測(cè)量燈泡兩端的電壓，將滑動(dòng)變阻器R的滑片從最下端滑至最上端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)只有燈泡的簡(jiǎn)單電路，小燈泡的額定電壓是3V，電源電壓是3V，此時(shí)電路中電阻最小，通過(guò)電路的電流最大，由圖乙可知，電路中的電流是0.25A，小燈泡的額定功率PL=ULIL=3V×0.25A=0.75W，A錯(cuò)誤；第一次只閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，變阻器和R0串聯(lián)，電壓表V1測(cè)量電源電壓，將滑動(dòng)變阻器R的滑片從最下端滑至最上端，只有電阻R0的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中電阻最小，通過(guò)電路的電流最大，由圖乙可知，通過(guò)電路的電流是0.3A，定值電阻R0的阻值，B正確；第二次只閉合開(kāi)關(guān)S2，燈泡和變阻器串聯(lián)，電壓表V2測(cè)量燈泡兩端的電壓，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最下端向上滑至中點(diǎn)時(shí)，變阻器兩端的電壓U滑=U-UL1=3V-1.5V=1.5V，由圖乙可知，通過(guò)變阻器的電流是0.2A，變阻器的最大阻值，C正確；由圖乙可知，變阻器和R0串聯(lián)時(shí)，變阻器的阻值處于最大時(shí)，電路的總電阻最大，通過(guò)電路的電流最小，電路的最小功率為，D正確。故選BCD。★考點(diǎn)二：范圍問(wèn)題◆典例一：（2020畢節(jié)）如圖所示電路中，電源電壓為18V且恒定不變，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”的字樣，燈絲的電阻保持不變，滑動(dòng)變阻器R銘牌上的規(guī)格是“100Ω 1A”，電流表所用量程為0~0.6A，電壓表所用量程為0~15V，該電路工作時(shí)，要求各元件均安全。閉合開(kāi)關(guān)，在滑動(dòng)變阻器滑片P滑動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是（　　）A．電壓表的示數(shù)變化范圍是3V~6VB．電流表的示數(shù)變化范圍是0.25A~0.6AC．滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是18Ω~100ΩD．該電路消耗的最大功率是最小功率的2倍【答案】D【解析】由電路圖可知，燈泡L與變阻器R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。燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=6V，功率PL=3W，由P=UI可得，正常發(fā)光時(shí)的電流。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，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，此時(shí)電壓表的示數(shù)最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，電路消耗的功率最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電壓表的最小示數(shù)UR＝U－UL=18V-6V=12V，又因?yàn)殡妷罕硭昧砍虨?/span>0~15V，則電壓表的示數(shù)變化范圍是12V～15V，A錯(cuò)誤；燈泡的電阻，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，電路中的電流最小，電路消耗的功率最小，此時(shí)燈泡兩端的電壓UL′=U-UR′=18V-15V=3V，電路中的最小電流，所以電流表的示數(shù)變化范圍是0.25A~0.5A，B錯(cuò)誤；由歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小電阻，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值，所以滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是24Ω~60Ω，C錯(cuò)誤；電路消耗的最大功率P大=UI大=18V×0.5A=9W，電路消耗的最小功率P小=UI小=18V×0.25A=4.5W，所以該電路消耗的最大功率是最小功率的2倍，故D正確。故選D。◆典例二：（2020呼和浩特）用如圖所示的電路測(cè)量小燈泡的功率，電源電壓恒定為12V，電壓表量程為0~ 15V，電流表量程為0 ~ 0.6A，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“44Ω 1A”，燈泡L標(biāo)有“8V  0.5A”字樣，不考慮燈絲電阻的變化，電路中各元件都在安全的條件下，求：（1）燈泡L的電阻值；（2）滑動(dòng)變阻器允許的取值范圍；（3）電流表示數(shù)的變化范圍；（4）電壓表示數(shù)的變化范圍。【答案】（1）16Ω  （2）8Ω～44Ω（3）0.2A～0.5A（4）3.2V～8V【解析】（1）根據(jù)公式可算出燈泡L的電阻值為；（2）燈泡承受的最大電流為0.5A，因此總電阻最小為，滑動(dòng)變阻器接入最小阻值為R滑=R總-R燈=24Ω-16Ω=8Ω，滑動(dòng)變阻器接入的范圍為8Ω～44Ω。（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入阻值44Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)范圍為0.2A～0.5A。（4）當(dāng)電流最小時(shí)，電壓表示數(shù)最小為Umin=IminR燈=0.2A×16Ω=3.2V，當(dāng)電流最大時(shí)，電壓表示數(shù)最大為Umax=ImaxR燈=0.5A×16Ω=8V，電壓表示數(shù)范圍為3.2V～8V。1、（2020達(dá)州）小張?jiān)谘芯啃襞蓦娮璧膶?shí)驗(yàn)中連成了如圖甲所示的電路，燈L標(biāo)有“6V  3W”字樣，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P從最左端移至最右端的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)變化范圍是4V～0，電流表的示數(shù)變化范圍是0.2A～0.5A，得到燈泡的U—I圖象如圖乙所示。下列結(jié)果不正確的是（）A．燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻為12B．電源電壓為6VC．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24D．整個(gè)電路的大功率是3W【答案】C【解析】小燈泡正常工作時(shí)的電壓為6V，根據(jù)圖乙可知加在小燈泡兩端的電壓為6V時(shí)，流經(jīng)小燈泡的電流為0.5A，所以燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻為，A正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零，此時(shí)小燈泡兩端的電壓就是電源電壓，通過(guò)圖乙可知，電源電壓為6V，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表示數(shù)最大為4V，由選項(xiàng)B可知電源電壓為6V，所以，加在小燈泡兩端的電壓為2V，此時(shí)電路中的電流通過(guò)圖乙可知為0.15A，所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，C錯(cuò)誤；根據(jù)公式，電路中的總電阻最小時(shí)，功率最大，即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零，此時(shí)的最大功率為小燈泡的額定功率為3W，D正確。故選C。2、（2020廣元）如圖所示電路中，電源電壓U=6V不變，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻，開(kāi)關(guān)S閉合后，當(dāng)滑片P在變阻器的a、b兩端之間滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表的示數(shù)在1.2A～0.4A之間變化，則下列結(jié)論正確的是（　?。?/span>A．R2=10Ω B．R1的最大電阻為5ΩC．電壓表的最大示數(shù)為4.8V D．電阻R2的電功率變化范圍是0.8W至7.2W【答案】D【解析】當(dāng)滑片位于a端時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路中的電流最小即I=0.4A，電壓表的示數(shù)最大U1=4V，由可知，R1的最大電阻，則電源的電壓U=U1+IR2=4V+0.4A×R2-------①；當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的電流最大，即I′=1.2A，則電源的電壓U=I′R2=1.2A×R2-------②，因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔?，?lián)立①②可得：R2=5Ω，U=6V，A、B、C錯(cuò)誤；電阻R2消耗的最大電功率P2max=I′2R2=（1.2A）2×5Ω=7.2W，電阻R2消耗的最小電功率P2min=I2R2=（0.4A）2×5Ω=0.8W，電阻R2的電功率變化范圍是0.8～7.2W，D正確。故選D。3、（2019東營(yíng)）如圖所示，測(cè)量小燈泡電功率的電路圖，電源電壓恒為6V，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～3V，滑動(dòng)變阻器規(guī)格“50Ω 1A”，小燈泡規(guī)格“2.5V 0.625W”，若不考慮小燈泡阻值隨溫度的變化，小燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，閉合開(kāi)關(guān)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．滑片向右滑動(dòng)，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B．電流表的示數(shù)允許變化范圍是0.1～0.25AC．滑動(dòng)變阻器的阻值允許調(diào)節(jié)的范圍是24～50ΩD．電路的最大電功率是2.5W【答案】B【解析】由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)，接入電路中的電阻變大時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小，即電流表示數(shù)變??；根據(jù)U＝IR可知燈泡兩端的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，A錯(cuò)誤；根據(jù)P＝UI可得，燈的額定電流，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Imax＝0.25A，由可得，燈泡的電阻，電路中的總電阻，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滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω，C錯(cuò)誤；該電路的最大功率Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，D錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，燈泡的功率最小，此時(shí)電路中的電流，則電流表示數(shù)的變化范圍是0.1A～0.25A，B正確。故選B。4、（2020金昌）如圖所示電路中，電源電壓保持不變，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。若已知滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格是“15Ω　1A”，燈泡L標(biāo)有“2.5V　1.25W”字樣（不考慮燈泡電阻隨溫度的變化），電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。要保證電路安全。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．電源電壓為2.5V B．電路消耗的最大功率3WC．小燈泡的最小功率為0 D．電流表的示數(shù)變化范圍0.2A～0.5A【答案】D【解析】由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓，燈泡額定狀態(tài)下的電阻為，電路電流為，則電源電壓為U＝I0（R0＋R）＝0.5A×（5Ω＋3Ω）＝4V，A錯(cuò)誤；由功率計(jì)算公式P=UI可知，電路電流最大，達(dá)到小燈泡額定電流0.5A時(shí)功率最大，為Pmax＝UImax＝4V×0.5A＝2W，B錯(cuò)誤；根據(jù)功率計(jì)算公式P＝I2R可知，當(dāng)電路電流最小時(shí)小燈泡功率最小，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入阻值最大時(shí)，電路電流最小，為，此時(shí)小燈泡功率為Pmin＝Imin2R0＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W，C錯(cuò)誤；由以上分析可知，電路中最小電流為0.2A，最大電流為0.5A，即電流表的示數(shù)變化范圍0.2A～0.5A，故D正確。故選D。5、（2020齊齊哈爾）（多選）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“2.5V1.25W”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5ΩB．電路中的最大電流為0.5AC．滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為4～20ΩD．電路的最大功率為2.25W【答案】ABD【解析】由可知燈泡的阻值為，A正確；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；由P=ＵＩ得，電路中的最大電流為，B正確；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)燈泡兩端的電壓為UＬ＝U－U滑＝4.5V－3V＝1.5V，電路中的最小電流為，滑動(dòng)變阻器連入電路中的最大阻值為，燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流最大，則電路的總電阻最小；滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為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為，所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是4～10Ω，C錯(cuò)誤；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＝4.5V×0.5A＝2.25W，D正確。故選ABD。6、（2020營(yíng)口）（多選）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R0為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率隨電流變化的關(guān)系如圖乙所示。圖乙中的a、b兩點(diǎn)與圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片在a、b兩位置時(shí)相對(duì)應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．滑動(dòng)變阻器的滑片在a點(diǎn)與b點(diǎn)時(shí)，電路的總功率之比是1∶2B．電源電壓為12VC．滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率為3.6WD．電路消耗的最大電功率為7.2W【答案】BC【解析】串聯(lián)電路中總電壓不變，所以電路中總功率之比，A錯(cuò)誤；假設(shè)總電壓為U，當(dāng)滑片位于a端時(shí)，利用公式P＝UI，可計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電壓為4V，則總電壓為U=0.8A×R0+4V ………①；當(dāng)滑片位于b端時(shí)，可計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電壓為8V，則總電壓為U=0.4A×R0+8V ………②，由①=②可解得R0=10Ω，代入①可解得U=12V，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R時(shí)，電路中的電流，則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率，所以當(dāng)R=R0=10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器功率最大，最大是，C正確；由可知，當(dāng)總電阻最小時(shí)，總功率最大，也就是說(shuō)滑動(dòng)變阻器阻值是0，此時(shí)電路的最大功率，D錯(cuò)誤。故選BC。7、（2020朝陽(yáng)）（多選）如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，電流表的量程為0～0.6A，R1=50Ω，電燈的額定電壓為6V，圖乙是電燈的電流與電壓關(guān)系的圖像。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25A：當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值的接入電路時(shí)，電燈正常發(fā)光。當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為10VB．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30ΩC．為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為25ΩD．整個(gè)電路消耗的最小電功率為6W【答案】ABC【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，電燈L與R2串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，R2的阻值最大，此時(shí)電流表的示數(shù)為I1＝0.25A，由乙圖可知，此時(shí)燈泡的電壓為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，電源電壓為…………………..①，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值的接入電路時(shí)，電燈正常發(fā)光。此時(shí)燈泡的電壓UL=6V，由乙圖可知，此時(shí)電路中的電流為IL=0.4A，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律可得，電源電壓為………………………………………………………………………………….②，聯(lián)合上面兩式解得R2=30Ω，Ｕ＝10V，A、B正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí)，電燈短路，R1與R2并聯(lián)，電流表的量程為0～0.6A，為保護(hù)電路，電路中的最大電流為0.6A，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)R1的電流為，則滑動(dòng)變阻器分到的電流為I2＝I－I1＝0.6A－0.2A＝0.4A，則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為，C正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí)，電燈短路，R1與R2并聯(lián)，電流表的量程為0～0.6A，為保護(hù)電路，電路中的最大電流為0.6A，由P=ＵＩ可得電路中的總功率的最大值為P＝UI=10V×0.6A=6W，當(dāng)變阻器連入阻值最大時(shí)總功率最小，由可得，電路的總功率最小值為，D錯(cuò)誤。故選ABC。8、（2020德州）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為6Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，從最上端a滑至最下端b的過(guò)程中，電流表示數(shù)與兩電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡的額定功率和定值電阻R0的阻值；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（3）電路總功率的變化范圍。【答案】（1）6W　6Ω?。?）14Ω　　?。?）6W～12W【解析】（1）由圖甲可知，燈與變阻器串聯(lián)后再與定值電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表V2測(cè)燈L兩端的電壓，V1測(cè)燈L與R0的總電壓，當(dāng)P滑到b端時(shí)，只有燈與定值電阻串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最小，電路中電流最大，由圖乙可知I大＝1A，V1示數(shù)即電源電壓為12V，電壓表V2的示數(shù)為6V，即燈兩端的電壓，此時(shí)小燈泡的電阻，由已知條件，燈正常發(fā)光，故小燈泡的額定功率P額＝U額I額＝6V×1A＝6W，R0兩端的電壓U0＝U－U額＝12V－6V＝6V，R0的電阻；（2）當(dāng)P在a端時(shí)，變阻器連入電路的電阻最大，電路的總電阻最大，電路中電流最小，I小＝0.5A，此時(shí)V1示數(shù)為5V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為UR＝U－U1′＝12V－5V＝7V，滑動(dòng)變阻器的最大電阻；(3)當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電路總功率最大P大＝UI大=12V×1A=12W，當(dāng)電路中電流最小時(shí)，電路總功率最小P小＝UI小=12V×0.5A=6W，電路總功率的變化范圍為6W～12W。9、（2020菏澤）如圖所示電路中，電源電壓保持恒定，電阻R1的阻值為10Ω，電阻R2的阻值為40Ω，只閉合開(kāi)關(guān)S和S1，將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭從最左端移到最右端的過(guò)程中，電流表的示數(shù)為0.2A逐漸增大到0.6A，求：(1)電源的電壓U；(2)滑動(dòng)變阻器R的最大阻值；(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率為最大，請(qǐng)寫出開(kāi)關(guān)S1、S2的開(kāi)閉狀態(tài)和滑動(dòng)變阻器滑片R的滑動(dòng)觸頭所在位置，并計(jì)算出電功率的最大值。【答案】(1)6V  (2)20Ω  (3)4.5W【解析】(1)只閉合開(kāi)關(guān)S和S1，該電路為串聯(lián)電路；電阻R1與R串聯(lián)接入電路中，電流表測(cè)量電路中的電流；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0，該電路為R1的電路，此時(shí)電路中的總電阻值最小，電路中的電流是最大的，根據(jù)歐姆定律可知，電源電壓為U＝I大R1＝0.6A×10Ω＝6V；(2)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，此時(shí)電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)電路中的電流是最小的，則電路的總電阻為，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R＝R'﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率為最大，根據(jù)公式，可知，在電源電壓不變時(shí)，需要使電路的總電阻最??；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，串聯(lián)的電阻越多，總電阻越大；根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，并聯(lián)的電阻越多，總電阻越??；所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端，開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電路的總電阻是最小的，總功率最大，此時(shí)為并聯(lián)電路，電阻R1、R2并聯(lián)在電路中，最大功率為。10、（2020福建）如圖甲電路中，電源電壓保持不變，R0、R1均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，改變R2的阻值，兩電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙，當(dāng)滑片在b端時(shí)電流表示數(shù)為0.3A。(1)求R2的最大阻值；(2)若滑片置于變阻器的中點(diǎn)位置，R2消耗的電功率為0.8W，求電源電壓U和R0的阻值；(3)若滑動(dòng)變阻器滑片每移動(dòng)1cm，阻值改變1Ω，設(shè)滑片從a端向b端滑動(dòng)的距離為xcm，寫出R2消耗的電功率P隨x變化的關(guān)系式，并由此關(guān)系式求出R2消耗電功率的最大值。【答案】（1）10Ω（2）6V2Ω（3）0.9W【解析】由圖甲可知，電阻R1、R0和變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)量R1和R2的總電壓，電壓表V2測(cè)量變阻器兩端的電壓。（1）由圖像可知，當(dāng)R2阻值最大時(shí)，電路中的總電阻最大，通過(guò)電路的電流最小，通過(guò)R2的電流為0.3A，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知R1和R2的總電壓是5.4V，R2兩端的電壓為3V，R2的最大阻值；（2）R1兩端的電壓U1=U1總-U2=5.4V-3V=2.4V，。當(dāng)滑片置于R2的中點(diǎn)位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，R2消耗的電功率為0.8W，所以P2=I′2R2′=I′2×5Ω=0.8W，I′=0.4A，由題意，有U=5.4V+0.3A×R0，U=0.4A×(8Ω+5Ω+R0)，聯(lián)立解得U=6V，R0=2Ω；（3）滑片移動(dòng)xcm時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值Rx′′=xΩ，R2消耗電功率，帶入數(shù)值得，變形得，由上式可知，當(dāng)x=10，即R2′′=10Ω時(shí)，R2消耗的電功率達(dá)到最大值，最大功率