2023年中考物理試題分類(lèi)匯編之電學(xué)最值(取值范圍)問(wèn)題

原創(chuàng)，精編版第20頁(yè)共20頁(yè)在電學(xué)計(jì)算中，求變阻器的阻值范圍、電表示數(shù)變化范圍、功率的最值問(wèn)題等等，往往難度較大，本文從?幾?十?套?2023年中考真題中精?選，花?了?不?少?時(shí)?間?編?輯?和?校?對(duì)?，含解析，適?合?培?優(yōu)?用??。2023年中考物理試題分類(lèi)匯編—電學(xué)最值問(wèn)題1、〔2023攀枝花〕如下列圖，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合，滑片P位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的電功率為4.8W．開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí)電流表讀數(shù)為I1；P在b端時(shí)電流表讀數(shù)為I2．：I2﹣I1=0.4A，定值電阻R1和R2阻值相差5Ω．求：〔1〕電源電壓；〔2〕R2的阻值；〔3〕電路在何種狀態(tài)下消耗的功率最小？最小功率為多少？【解析】根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)出電路圖如下列圖：〔1〕由圖當(dāng)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合，電路中只有R3相當(dāng)于一個(gè)定值電阻連入電路，根據(jù)P=，電源電壓：U===12V；〔2〕由圖S1、S2、S3都閉合，P在a端時(shí)R2、R3并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得：I1=+，S1、S2、S3都閉合，P在b端時(shí)R1、R3并聯(lián)，I2=+，由題，I2﹣I1=0.4A，所以I2﹣I1=﹣=0.4A，即：﹣=0.4A…①因?yàn)镮2＞I1，所以R2＞R1，由題R1和R2阻值相差5Ω，即：R2﹣R1=5Ω…②解①②得：R1=10Ω，R2=15Ω；〔3〕根據(jù)P=，電壓一定，根據(jù)電路圖，由三個(gè)電阻的大小關(guān)系可知，當(dāng)S1閉合，S2、S3都斷開(kāi)，滑片P在a端時(shí)，R1與R3串聯(lián)電路中電阻最大，電路消耗的功率最小，電路消耗的最小功率為：P最小===3.6W．答：〔1〕電源電壓為12V；〔2〕R2的阻值為15Ω；〔3〕電路在S1閉合，S2、S3都斷開(kāi)，滑片P在a端時(shí)消耗的功率最小，最小功率為3.6W．2、〔2023達(dá)州〕如下列圖，電源電壓恒為6V，燈L標(biāo)有“6V2W〞字樣〔燈絲電阻不變〕，R1=36Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)且滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A．求：〔1〕R2的最大阻值；〔2〕當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)；〔3〕當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，在電路處于平安工作狀態(tài)下，電路消耗的功率范圍．【解析】〔1〕燈L的電阻RL===18Ω，根據(jù)歐姆定律I=可得，總電阻R===30Ω，當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)且滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2與燈L串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，即R=RL+，那么滑動(dòng)變阻器的最大阻值R2=2〔R﹣RL〕=2×〔30Ω﹣18Ω〕=24Ω．〔2〕當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，此時(shí)電阻R1與燈L并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器R2被短路，因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓，所以電壓表示數(shù)為0．根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓都相等，即U1=UL=U=6V，通過(guò)電阻R1的電流I1===A，通過(guò)燈L的電流IL===A，干路電流I總=I1+IL=A+A=0.5A，即電流表的示數(shù)為0.5A．〔3〕當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2與燈L串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓，根據(jù)P=可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在最左端時(shí)，電路中的總電阻最小時(shí)，電路消耗的功率最大，此時(shí)電路中只有燈L且正常發(fā)光，通過(guò)燈L的電流IL===A＜0.6A，電路消耗的最大功率P最大=P額=2W；當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器允許接入的電阻最大，電路中的總電阻最大，電路消耗的功率最小，此時(shí)燈泡兩端的電壓U′=U﹣UV=6V﹣3V=3V，電路中的電流I′===A，電路消耗的最小功率P最小=UI′=6V×A=1W；當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，在電路處于平安工作狀態(tài)下，電路消耗的功率范圍為1W～2W．答：〔1〕R2的最大阻值為24Ω；〔2〕當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.5A、0V；〔3〕當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，在電路處于平安工作狀態(tài)下，電路消耗的功率范圍為1W～2W．3、〔2023巴中〕如圖15所示的電路中，電源電壓U=3V，R1=3Ω，R2=2Ω。求：

〔1〕只閉合S1時(shí)，通過(guò)R2的電流是多大？

〔2〕只閉合S2時(shí)，通電20s的時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的電熱是多少？

〔3〕開(kāi)關(guān)通斷情況發(fā)生變化，整個(gè)電路消耗的最小電功率P和最大電功率P′之比是多少？【解析】(3)只閉合S2時(shí)，R1和R2串聯(lián)，總電阻最大，總功率最小。電路的最小總功率當(dāng)閉合S1和S3、斷開(kāi)S2時(shí)，R1和R2并聯(lián)，總電阻最小，總功率最大。并聯(lián)的總電阻電路的最大總功率最小電功率P和最大電功率P′之比答：〔1〕只閉合S1時(shí)，通過(guò)R2的電流是0.6A；

〔2〕只閉合S2時(shí)，通電20s的時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的電熱是21.6J；

〔3〕開(kāi)關(guān)通斷情況發(fā)生變化，整個(gè)電路消耗的最小電功率P和最大電功率P′之比是6：25．4、〔2023涼山州〕如圖甲所示，電源兩端電壓不變。R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)時(shí)測(cè)出電壓值、電流值，得出滑動(dòng)變阻器的功率P和電流I的關(guān)系圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像信息。求：〔1〕滑動(dòng)變阻器的最大阻值；〔2〕R1的阻值和電源電壓；〔3〕求此電路的最大電功率?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．〔1〕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，電路中的最小電流I小=0.4A，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P2=4W，由P=I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R2===25Ω；〔2〕因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I=可得，電源的電壓：U=I小〔R1+R2〕=0.4A×〔R1+25Ω〕①由圖乙可知，電路中的電流I=0.8A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P2′=6.4W，那么滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R2′===10Ω，電源的電壓：U=I〔R1+R2′〕=0.8A×〔R1+10Ω〕②因電源的電壓不變，所以，0.4A×〔R1+25Ω〕=0.8A×〔R1+10Ω〕，解得：R1=5Ω，電源的電壓U=I小〔R1+R2〕=0.4A×〔5Ω+25Ω〕=12V；〔3〕當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路消耗的電功率最大，那么P大===28.8W．答：〔1〕滑動(dòng)變阻器的最大最值為25Ω；〔2〕R1的阻值為5Ω，電源電壓為12V；〔3〕求此電路的最大電功率為28.8W．5、〔2023長(zhǎng)沙〕如圖甲所示，電源電壓恒為18V，燈泡L上標(biāo)有“10V5W〞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R的最大阻值為200Ω，當(dāng)只閉合S和S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，它兩端的電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時(shí)，定值電阻R0的電功率變化了5.4W，求：〔1〕燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流。〔2〕只閉合S和S2，且滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn)位置時(shí)，燈泡的實(shí)際功率；〔3〕只閉合S和S1，在保證電路平安的情況下，當(dāng)電阻R0消耗電功率最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率。【解析】6、〔2023通遼〕某課外科技活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了一種小雞孵化器的電路模型，如下列圖，在一般情況下，只需燈光照明，電源電壓為72V，R1為定值電阻，R2為發(fā)熱電阻絲改成的滑動(dòng)變阻器，其上標(biāo)有“100Ω3A〞字樣，電流表A2的量程為0～3A，燈泡上標(biāo)有“12V3W〞的字樣?！?〕求燈泡正常工作時(shí)的電流；〔2〕閉合S，斷開(kāi)S1、S2，燈泡正常發(fā)光，求R1的阻值；〔3〕S、S1、S2均閉合時(shí)，求R2消耗的最大電功率和最小電功率?！窘馕觥俊?〕UL=12V，PL=3W，燈泡L正常工作時(shí)的電流為：IL===0.25A．〔2〕閉合S，斷開(kāi)S1、S2，燈泡L與電阻R1串聯(lián)，而此時(shí)燈泡正常工作，那么此時(shí)燈泡兩端的電壓為UL=12V，而電源電壓為U=72V，電阻R1兩端的電壓為：U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V，燈泡L正常工作時(shí)的電流為0.25A，此時(shí)電路中的電流為0.25A，電阻R1的阻值為：R1===240Ω．〔3〕S、S1、S2均閉合時(shí)，電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)，電源電壓為U=72V，那么U1=U2=U=72V，而滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R大=100Ω，R2消耗電功率的最小值為：P小===51.84W．電阻R1的阻值為240Ω，而U1=U2=U=72V，此時(shí)通過(guò)R1的電流為：I1===0.3A，電流表A1測(cè)通過(guò)電阻R1的電流，電流表A2測(cè)干路中的總電流，電流表A1的量程為0～0.6A，電流表A2的量程為0～3A，通過(guò)R2的最大電流為：I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A，R2消耗電功率的最大值為：P大=UI2=72V×2.7A=194.4W．答：〔1〕燈泡正常工作時(shí)的電流是0.25A．〔2〕閉合S，斷開(kāi)S1、S2，燈泡正常工作，電阻R1的阻值為240Ω．〔3〕S、S1、S2均閉合時(shí)，R2上消耗電功率的最小值為51.84W、最大值為194.4W．7、〔2023蘭州〕如下列圖，電源電壓恒定，定值電阻R2=20Ω，滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“50Ω，0.5A〞的字樣，電流表A的量程為0～0.6A，電壓表V的量程為0～15V。當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到1位置且滑片P在A端時(shí)，電壓表的示數(shù)為8V；當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到2位置且滑片P在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R0的功率為P0=4W，求：〔1〕電源電壓U；〔2〕定值電阻R1的阻值；〔3〕當(dāng)電路接通時(shí)，在確保電路元件平安的前提下，試討論何時(shí)電路的總功率最小，最小功率是多少；何時(shí)電路的總功率最大，最大功率又是多少？【解析】〔1〕當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到2位置且滑片P在中點(diǎn)時(shí)，R0與R2串聯(lián)，電路中的電流電源電壓〔2〕當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到1位置且滑片P在A端時(shí)，R0與R1串聯(lián)，，〔3〕當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到1位置且滑片P在A端時(shí)，電路中的電阻最大，電功率最小當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到位置2且電路中的電流為0.5A時(shí)，電路的總功率最大此時(shí)R0連入電路的電阻8、〔2023黔西南州〕如下列圖，電源電壓為6V，小燈泡標(biāo)有“4V1.6W〞的字樣，定值電阻R=20Ω，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“0～20Ω，1A〞字樣。求：〔1〕小燈泡的電阻為多大？〔2〕假設(shè)只閉合S、S1時(shí)，要使電路消耗的功率最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向哪端移動(dòng)？此時(shí)消耗最小功率是多少W？〔3〕假設(shè)電流表的測(cè)量范圍為0～0.6A，電壓表的測(cè)量范圍為0～3V，當(dāng)只閉合S與S2時(shí)，在不損壞用電器的前提下，求滑動(dòng)變阻器的取值范圍?！窘馕觥看穑骸?〕小燈泡的電阻為10Ω．

〔2〕此時(shí)消耗最小功率是0.9W.

〔3〕滑動(dòng)變阻器的取值范圍是：5Ω～10Ω.9、〔2023重慶B卷〕如圖18所示，電源電壓恒為18V,小燈泡L標(biāo)有“6V3W〞字樣，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“100Ω1A〞字樣，電壓表使用的量程為0～15V，電流表使用的量程為0～0.6A，R0為一定值電阻；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2時(shí)，燈泡L恰好正常發(fā)光；不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：〔1〕小燈泡L的電阻；〔2〕閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2時(shí)，通電1min，電流通過(guò)定值電阻R0所做的功；〔3〕當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1時(shí)，在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓的情況下，滑動(dòng)變阻器R功率的變化范圍?！窘馕觥俊?〕根據(jù)P=，燈泡電阻：RL===12Ω．〔2〕由圖：閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2時(shí)，L與R0串聯(lián)，燈泡L恰好正常發(fā)光，所以U0=U﹣UL=18V﹣6V=12V，由P=UI，電路中電流I=I0=IL===0.5A，通電1min，電流通過(guò)定值電阻R0所做的功：W=U0I0t=12V×0.5A×60s=360J；〔3〕由圖，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1時(shí)，R與L串聯(lián)，在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓，電路中電流最大Imax=IL=0.5A，此時(shí)電路消耗功率最大，P總=UImax=18V×0.5A=9W，此時(shí)R的功率為：PR=P總﹣PL=9W﹣3W=6W；當(dāng)電壓表示數(shù)最大為15V，R連入阻值最大，電路中電阻最大，電流最小，總功率最小，此時(shí)UL′=U﹣UR=18V﹣15V=3V，Imix=IR′=IL′===0.25A，此時(shí)R的功率：PR′=UR′IR′=15V×0.25A=3.75W．所以R的功率變化范圍是：3.75W～6W．答：〔1〕小燈泡L的電阻為12Ω；〔2〕閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2時(shí)，通電1min，電流通過(guò)定值電阻R0所做的功為360J．〔3〕當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1時(shí)，在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓的情況下，滑動(dòng)變阻器R功率的變化范圍為3.75W～6W．10、〔2023重慶A卷〕如圖17所示，是小勇設(shè)計(jì)的某電器設(shè)備的局部電路。電源電壓9V保持不變，燈泡L標(biāo)有“8V4W〞字樣，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～15V，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω。閉合開(kāi)關(guān)S和S1時(shí)，電路消耗的功率為4.05W?！膊挥?jì)燈絲電阻隨溫度的變化〕求：〔1〕小燈泡L的電阻；〔2〕開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，通過(guò)電流表的最小電流；〔3〕在不超過(guò)電表量程和燈泡額定電壓的條件下，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的電功率變化范圍?！窘馕觥俊?〕因?yàn)闊舻念~定電壓為UL=8V，額定功率為PL=4W，那么由P=可得燈的電阻為：RL===16Ω；〔2〕閉合開(kāi)關(guān)S和S1時(shí)，燈泡短路，R1單獨(dú)接入電路，此時(shí)其兩端電壓為U=9V，又知電路消耗的功率為P1=4.05W由P=可得燈的電阻為：R1===20Ω；開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，燈泡被短路，當(dāng)R2全部接入電路時(shí)，電路中電阻最大，由I=可知此時(shí)，通過(guò)R1的電流為：I1===0.45A通過(guò)R2的電流為：I2===0.45A，并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，故I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A；〔3〕當(dāng)只閉合S2時(shí)，R2和L串聯(lián)，由于燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓為UL=8V，額定功率為PL=4W，額定電流為IL===0.5A＜3A，故電路中最大電流為I=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U′=U﹣UL=9V=8V=1V，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為P1=U′IL=1V×0.5A=0.5W；只閉合S2時(shí)，燈和R2串聯(lián)，燈正常工作電流為IL===0.5A；滑動(dòng)變阻器消耗的功率：P=U2I=〔U﹣UL實(shí)〕I=〔9V﹣IRL〕I=9V×I﹣16Ω×I2=W﹣〔4I﹣〕2W當(dāng)4I﹣=0即I=A＜0.5A時(shí)，R2的功率最大Pmax=W=1.27W；故滑動(dòng)變阻器R2的電功率變化范圍為0.5W～1.27W．答：〔1〕小燈泡L的電阻16Ω；〔2〕開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，通過(guò)電流表的最小電流0.9A；〔3〕在不超過(guò)電表量程和燈泡額定電壓的條件下，只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的電功率變化范圍0.5W～1.27W．11、〔2023漳州〕如下列圖的電路，電流表使用的量程為0～0.6A，電壓表使用的量程為0～15V，定值電阻R=10Ω。開(kāi)關(guān)S閉合，將滑片P從最右端B點(diǎn)移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)M，電壓表示數(shù)變化了1.2V．滑片P在M點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A。求：〔1〕滑片P在M點(diǎn)時(shí)，電阻R兩端的電壓以及電阻R通電10s所產(chǎn)生的熱量．〔2〕滑片P在B點(diǎn)時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)?！?〕電源電壓?！?〕滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的取值范圍?！窘馕觥俊?〕由I=可知，電阻兩端電壓：UR=IR=0.3A×10Ω=3V，通電t=10s電阻產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=〔0.3A〕2×10Ω×10s=9J；〔2〕滑片由B移到M點(diǎn)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，滑動(dòng)變阻器分壓變小，電阻R兩端電壓電壓變大，滑片在B點(diǎn)時(shí)，電阻兩端電壓：UR′=UR﹣△U=3V﹣1.2V=1.8V，此時(shí)電路電流：I′===0.18A；〔3〕滑片在B點(diǎn)時(shí)，I′==0.18A①滑片在M點(diǎn)時(shí)：I===0.3A②解得：R滑=40Ω，U=9V；〔4〕當(dāng)Imax=0.6A時(shí)，R總===15ΩRr′=R總﹣R=15Ω﹣10Ω=5Ω當(dāng)P在B點(diǎn)時(shí)，RP===40Ω滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的取值范圍是5Ω～40Ω．答：〔1〕滑片P在M點(diǎn)時(shí)，電阻R兩端的電壓為3V，電阻R通電10s所產(chǎn)生的熱量為9J．〔2〕滑片P在B點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為1.8V，電流表的示數(shù)0.18A．〔3〕電源電壓為9V．〔4〕滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的取值范圍是5Ω～40Ω．12、〔2023青島〕如下列圖，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡R1標(biāo)有“4V1.6W〞字樣，R2=20Ω，滑動(dòng)變阻器R3允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V。請(qǐng)畫(huà)出每個(gè)小題的等效電路圖。(1)只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，那么R2消耗的電功率是多少？(2)在不損壞各電路元件的情況下，假設(shè)閉合所有開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比為3：1；假設(shè)只閉合開(kāi)關(guān)S3，小燈泡R1消耗的電功率變化范圍是多少？【解析】〔1〕只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，燈泡R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量燈泡R1兩端電壓，如下列圖：由P=可得，燈泡R1的電阻R1===10Ω，串聯(lián)電路中電流處處相等I2=I1===0.2A，R2消耗的電功率P2=R2=〔0.2A〕2×20Ω=0.8W，〔2〕由〔1〕得，U=IR=I〔R1+R2〕=0.2A×〔10Ω+20Ω〕=6V，①閉合所有開(kāi)關(guān)，等效電路圖如下列圖：因?yàn)?.6A＜1A，所以I3大=0.6A，因?yàn)?==，那么I3小=0.2A，由I=可得，R3===30Ω，②只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，等效電路如下列圖：因?yàn)?V＜4V，所以U1大=3V，I1大===0.3A＜0.6A＜1A，P1大=U1大I1大=3V×0.3A=0.9W，P1小=R1=R1=×R1=×10Ω=0.225W，所以P1的變化范圍是0.225W～0.9W．答：〔1〕只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，那么R2消耗的電功率是0.8W；〔2〕假設(shè)只閉合開(kāi)關(guān)S3，小燈泡R1消耗的電功率變化范圍是0.225W～0.9W．13、〔2023南通〕圖示電路中，滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“50Ω1A〞字樣，電壓表量程0﹣15V．閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3，調(diào)節(jié)變阻器滑片P至某位置，電壓表示數(shù)為6.0V，電流表示數(shù)為0.50A，燈泡正常發(fā)光；再閉合開(kāi)關(guān)S3，電流表示數(shù)變?yōu)?.75A．〔1〕求變阻器接入電路的阻值；〔2〕求燈泡的額定功率；〔3〕只閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，改變電源電壓并移動(dòng)滑片P，使電路平安工作，求電路10s消耗的最大電能．【解析】〔1〕由題，開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3，L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，根據(jù)I=得變阻器接入電路的阻值：R滑===12Ω；〔2〕三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，L短路，只有滑動(dòng)變阻器連入電路中，那么：U總=U滑=I′R滑=0.75A×12Ω=9V，開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，UL=U源﹣U=9V﹣6V=3V， 燈泡的額定功率：P=ULI=3V×0.5A=1.5W；〔3〕只閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，改變電源電壓并移動(dòng)滑片P，使電路平安工作，由電壓表量程可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大：U滑′=15V，調(diào)節(jié)滑片燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電路中電流最大，此時(shí)變阻器連入阻值R滑′===30Ω＜50Ω，在變阻器調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)，所以此時(shí)的電源電壓：U源′=U滑′+UL=15V+3V=18V，電路10s消耗的最大電能：W=U源′ILt=18V×0.5A×10s=90J．答：〔1〕變阻器接入電路的阻值為12Ω；〔2〕燈泡的額定功率為1.5W；〔3〕只閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，改變電源電壓并移動(dòng)滑片P，使電路平安工作，電路10s消耗的最大電能為90J．14、〔2023泰安〕如下列圖，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“3V1.5W〞的字樣，滑動(dòng)變阻器R1的阻值變化范圍為0～70Ω，定值電阻R2的阻值為30Ω。求：〔1〕小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的阻值為多少？〔2〕當(dāng)S1、S2和S3都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為多少？〔3〕保證電流表有示數(shù)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)怎樣移動(dòng)，同時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)怎樣閉合或斷開(kāi)才能使電路的總電功率最小？最小電功率為多少？【解析】〔1〕小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值為：RL===6Ω；〔2〕當(dāng)S1、S2和S3都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，R2與L并聯(lián)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)并聯(lián)電路兩端電壓為U=U2=UL=3V小燈泡中的電流IL===0.5A，電阻R2中的電流為I2===0.1A，電流表串聯(lián)在干路上，那么其示數(shù)為：I=IL+I2=0.5A+0.1A=0.6A；〔3〕保證電流表有示數(shù)時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，S1S3都閉合時(shí)，R1和R2串聯(lián)，電路中總電阻最大，電路中總功率最小；最小功率為Pmin===0.09W．答：〔1〕小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的阻值為6Ω；〔2〕當(dāng)S1、S2和S3都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A；〔3〕保證電流表有示數(shù)時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，S1S3都閉合時(shí)，R1和R2串聯(lián)，電路中總電阻最大，電路中總功率最小；最小電功率為0.09W．15、〔2023萊蕪〕隨著社會(huì)的開(kāi)展和科技的進(jìn)步，電路元件在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，其中熱敏電阻就是其中之一。熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的改變而改變。圖甲是用熱敏電阻測(cè)量環(huán)境溫度的電路，電路中電流表的量程為0～0.02A，滑動(dòng)變阻器R的銘牌上標(biāo)有“150Ω0.3A〞字樣．Rt為熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化關(guān)系如圖乙所示，電源電壓保持不變。請(qǐng)完成以下小題：〔1〕將此電路放入溫度為20℃的環(huán)境中，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=100Ω，此時(shí)電流表的讀數(shù)為0.01A，求電源電壓；〔2〕假設(shè)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，要保證整個(gè)電路元件的平安，求滑動(dòng)變阻器的變化范圍；〔3〕此電路能測(cè)量的最高環(huán)境溫度為多少？答：〔1〕電源電壓為5V；

〔2〕要保證整個(gè)電路元件的平安，滑動(dòng)變阻器的變化范圍是50Ω～150Ω；

〔3〕此電路能測(cè)量的最高環(huán)境溫度為50℃．16、〔2023荊州〕電源電壓為25V且保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，其上標(biāo)有“50Ω2A〞的字樣，電流表A1的量程為0～0.6A，電流表A2的量程為0～3A，燈泡L標(biāo)有“5V1W〞的字樣．〔1〕燈泡L正常工作時(shí)的電流是多大？〔2〕閉合S，斷開(kāi)S1、S2，燈泡恰好正常工作，求R1的阻值?！?〕S、S1、S2均閉合，求滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值為多大時(shí)電路功率最大？并求出此種情況下電路1min消耗的電能。【解析】〔1〕由P=UI可得，燈泡的額定電流I額===0.2A；〔2〕閉合S、斷開(kāi)S1、S2，R1與L串聯(lián)，燈泡正常工作，那么UL=5V，IL=0.2A，R1兩端的電壓U1=U﹣UL=25V﹣5V=20V；由I=得，定值電阻的電阻大小為：R1===100Ω；〔3〕S、S1、S2均閉合時(shí)，電路電壓為25V，L短路，R1與R2并聯(lián)，此時(shí)通過(guò)R1的電流是一個(gè)定值，大小為：IR1===0.25A，R1的電功率為PR1=UR1IR1=25V×0.25A=6.25W，如果電路干路中的電流為電流表A2允許通過(guò)的最大電流3A，而R1的電流為0.25A，這時(shí)R2通過(guò)的電流為：IR2=I總﹣IR1=3A﹣0.25A=2.75A＞2A，超過(guò)了變阻器允許通過(guò)的最大電流，所以R2中能通過(guò)的最大電流為2A，于是此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值為：R2===12.5Ω；R2最大功率為PR2大=UIR2大=25V×2A=50W從而電路中最大功率為P總大=PR1+PR2大=6.25W+50W=56.25W；由P=得，電路1min消耗的電能最大值W=P總大t=56.25W×60s=3375J．答：〔1〕燈泡正常工作時(shí)的電流是0.2A；〔2〕R1的阻值為100Ω；〔3〕滑動(dòng)變阻器R2為12.5Ω時(shí)電路功率最大，此時(shí)電路1min消耗的電能值是3375J．17、〔2023巴彥淖爾〕圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)光電路圖，他將粗細(xì)均勻的電阻絲R通過(guò)滑片P接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，滑片從最左端向最右端滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表與電流表的示數(shù)呈圖乙所示的規(guī)律變化．〔小燈泡的電阻不隨燈絲溫度的變化而改變〕求：〔1〕當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，可變電阻R接入電路的阻值；〔2〕可變電阻R接入電路的阻值變化范圍；〔3〕小燈泡的阻值；〔4〕小燈泡的最大功率．【解析】由圖甲所示電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路電流；〔1〕由圖乙所示圖象可知，電流為0.4A時(shí)電壓表示數(shù)為1.5V由I=可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R===3.75Ω；〔2〕由圖乙所示圖象可知，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為：3V，此時(shí)電流為0.2A，由I=可知，滑動(dòng)變阻器最大阻值：R最大===15Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是：0Ω～15Ω；〔3〕電源電壓：U=U滑+UL=U滑+IRL，由圖乙所示圖象可知：U=1.5V+0.4A×RL，U=3V+0.2A×RL，即：1.5V+0.4A×RL=3V+0.2A×RL，解得：RL=7.5Ω；〔4〕由圖乙所示圖象可知，電路最大電流：I=0.6A，燈泡最大功率：P=I2RL=〔0.6A〕2×7.5Ω=2.7W；答：〔1〕當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，可變電阻R接入電路的阻值為3.75歐姆；〔2〕可變電阻R接入電路的阻值變化范圍是：0Ω～15Ω；〔3〕小燈泡的阻值為7.5歐姆；〔4〕小燈泡的最大功率為2.7W．18、〔2023梅州〕如圖1所示，小燈泡L上標(biāo)有“6V3W〞字樣，R0=20Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為100Ω．求：〔1〕小燈泡的電阻〔設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化〕；〔2〕只閉合S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖2所示；當(dāng)滑片置于某點(diǎn)a時(shí)，電壓表示數(shù)Ua=8V．求此時(shí)電流表示數(shù)及電源電壓；〔3〕電壓表量程為0～15V，在電壓表示數(shù)不超過(guò)量程，燈泡兩端電壓不超過(guò)額定值的情況下，只閉合S2時(shí)，求滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍．【解析】〔1〕由P=可得，燈泡電阻：RL===12Ω；〔2〕只閉合S1，R0與R串聯(lián)，由圖2可知，當(dāng)電壓表示數(shù)Ua=8V時(shí)，R=16Ω，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，那么電路中的電流I=Ia===0.5A，總阻值R總=R0+R=20Ω+16Ω=36Ω；由歐姆定律得：電源電壓U=IR總=0.5A×36Ω=18V；〔3〕只閉合S2時(shí)，燈泡L與變阻器串聯(lián)，由于燈泡的額定電壓為6V，那么燈泡兩端的電壓最大電壓為6V；那么由P=UI得電路中的最大電流：I最大=IL===0.5A，由歐姆定律得：總電阻R總最小===36Ω；由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可得：變阻器接入電路中的最小電阻R最小=R總最小﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω；為保護(hù)電壓表的量程，那么電壓表的最大示數(shù)為15V，由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可得：燈泡兩端的電壓為UL′=U﹣UR最大=18V﹣15V=3V，那么通過(guò)燈泡的最小電流I最小===0.25A，由歐姆定律得：變阻器接入電路中的最大電阻R最大===60Ω；由此可知：滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是24Ω～60Ω．答：〔1〕小燈泡的電阻為12Ω；〔2〕電流表示數(shù)為0.5A，電源電壓為18V；〔3〕滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍為24Ω～60Ω．19、〔2023黔南州〕如下列圖的電路中，電源電壓不變．電阻R1的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“100Ω2A〞字樣．閉合電鍵S，電流表A的示數(shù)為0.4A，電壓表V的示數(shù)為10V．求：〔1〕電阻R2連入電路的阻值；〔2〕電源電壓U；〔3〕現(xiàn)用阻值為10Ω的電阻替換R1，要求在移動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中，不更換電表量程，兩電表的指針能到達(dá)滿刻度處，且電路能正常工作，求變阻器R2連入電路的阻值范圍．【解析】由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．〔1〕由I=可得，電阻R2連入電路的阻值：R2===25Ω；〔2〕因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U=I〔R1+R2〕=0.4A×〔20Ω+25Ω〕=18V；〔3〕用阻值R3=10Ω的電阻替換R1后，因不更換電表量程時(shí)兩電表的指針能到達(dá)滿刻度處，且滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，所以，電流表的量程為0～0.6A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，R3兩端的電壓：U3=U﹣U2′=18V﹣3V=15V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I′===1.5A＞0.6A，那么電壓表的量程為0～15V；當(dāng)電路中的電流I大=0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，那么電路中的總電阻：R===30Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R2小=R﹣R3=30Ω﹣10Ω=20Ω，當(dāng)電壓表的示數(shù)U2大=15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，此時(shí)替換電阻兩端的電壓：U3小=U﹣U2大=18V﹣15V=3V，電路中的最小電流：I小===0.3A，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：R2大===50Ω，所以，變阻器R2連入電路的阻值范圍為20Ω～50Ω．答：〔1〕電阻R2連入電路的阻值為25Ω；〔2〕電源電壓為18V；〔3〕變阻器R2連入電路的阻值范圍20Ω～50Ω．20、〔2023揚(yáng)州〕如圖，電源電壓為6V，電阻R0=10Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器R上標(biāo)有“20Ω0.5A〞字樣．求：〔1〕當(dāng)電路中電流最小時(shí)，1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R0做的功．〔2〕為了保證電路平安，滑動(dòng)變阻器R接入電路的最小阻值．【解析】〔1〕由圖R與R0串聯(lián)，當(dāng)滑片在左端最大處時(shí)電路總電阻最大，電流最小，此時(shí)電路中電流：I===0.2A，W=UIt=I2Rt1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R0做的功：W0=I2R0t=〔0.2A〕2×10Ω×60s=24J；〔2〕由題電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“20Ω0.5A〞，為保證電路平安，電路中最大電流為0.5A，所以：≤0.5A，即：≤0.5A，解得R≥2Ω，為保證電路平安，電壓表示數(shù)〔R0兩端電壓〕不超過(guò)3V，所以：×R0≤3V，即：×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，由上可知：為了保證電路平安，滑動(dòng)變阻器R接入電路的最小阻值為10Ω．答：〔1〕當(dāng)電路中電流最小時(shí)，1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R0做的功為24J；〔2〕為了保證電路平安，滑動(dòng)變阻器R接入電路的最小阻值為10Ω．21、〔2023安順〕如下列圖，燈泡R1的電阻為50Ω、額定功率為2.5W，滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻為200Ω，電源電壓為10V保持不變，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片．不考慮燈泡電阻溫度變化因素，求：〔1〕燈泡R1消耗的最大功率是多少？〔2〕電壓表的讀數(shù)變化范圍是多少？【解析】由電路圖可知，燈泡R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓．〔1〕當(dāng)滑片位于a端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，其消耗的電功率最大，那么燈泡R1消耗的最大功率：P1===2W；〔2〕當(dāng)滑片位于a端時(shí)，電壓表被短路，示數(shù)為0；當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電壓表的示數(shù)最大，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===0.04A，電壓表的最大示數(shù)：U2=IR2=0.04A×200Ω=8V，所以，電壓表的讀數(shù)變化范圍是0V～8V．答：〔1〕燈泡R1消耗的最大功率是2W；〔2〕電壓表的讀數(shù)變化范圍是0V～8V．22、〔2023茂名〕如下列圖，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移向M端，閉合開(kāi)關(guān)S，表有示數(shù)為1.0A，表的示數(shù)為6V；滑片P移向N端，閉合開(kāi)關(guān)S，表的示數(shù)為2V．求：〔1〕電源的電壓及電阻R0的阻值；〔2〕R0消耗的最大電功率和滑動(dòng)變阻器的最大阻值．【解析】〔1〕由電路圖可知，滑片移到M端時(shí)，R連入阻值為0，只有定值電阻接入電路，電壓表測(cè)電源電壓，電源電壓：U=UV=6V；IA=I0=1.0A，由I=可知，R0的阻值：R0===6Ω；〔2