专题11 最值及其范围的问题-2020年基于核心素养下的33个中考物理特色专题

专题11 最值及其范围的问题 1.滑动变阻器接人电路的阻值范围问题 这类问题考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的灵活应用，正确的判断滑动变阻器消耗的最大电功率是关键。同时要正确分析在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最小，在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最大，是需要集中精力来研究的。 2.电源电压调节范围的问题 这类问题涉及滑动变阻器滑片的移动，满足电压表或者电流表的要求，有的需要满足用电器的要求。来讨论电源电压调节的范围。解决问题是离不开欧姆定律的，所以要灵活使用欧姆定律及其变形是关键。 3.电路总电功率最小问题 这类问题主要考查学生对电功率计算公式、欧姆定律计算公式、串联电路分压特点的理解和掌握，知道电路总电阻最大时，消耗总功率最小是解决此题的关键。 4.电路消耗的最大电能问题 当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W大=UI大t 求解； 当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W小=UI小t 求解； 所以解决这个类问题，关键还是在电路电流的问题，进一步来讲，要熟练应用欧姆定律，最后通过讨论电阻的大小，或者说滑动变阻器滑片的移动来落实问题的解决。 【例题1】如图为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器的最大值为50Ω，定值电阻R0为10Ω．电源电压为6V且保持不变，实验操作正确并保证电路各器材安全，则在闭合开关后移动滑片P的过程中（　　） A.电流表的最大示数是0.6A B.电压表的最小示数是1V C.滑动变阻器的最小功率是0.5W D.电阻R0的最大功率是0.6W 【例题2】如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2 断开时，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是 0.2A。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R的最大阻值； （3）整个电路的最小功率和最大功率。 【例题3】实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2，将它们连接到图1所示的电源电压可调的电路中，其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示．闭合开关S1、S2，断开S3，滑片P置于最左端时，一只小灯泡正常发光，电路消耗的功率为5.2W；只闭合S3，滑片P置于最右端时，也有一只小灯泡正常发光，且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为：R2：R=1：4．求： （1）L2正常工作时的电阻． （2）L1正常工作时的电流． （3）在一只小灯泡正常发光条件下，电源电压的调节范围． 一、选择题 1.如图所示，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关S、S1，并把R的滑片移到最右端，电流表的示数为0.1A，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．此电路的最小功率为0.3W C．此电路的最大功率为1.5W D．通过灯泡L的最大电流为0.2A 2．如图所示，电源电压恒为3V，灯泡L标有“3V 1.5W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R最大阻值为30Ω，电压表量程“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L正常发光时的电阻为10Ω B．只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围只能是0﹣10Ω C．只闭合开关S，该电路的最大功率是2.5W D．将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电流表示数为0.6A 3．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光．不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（　　） A．电源电压为12 V B．两灯都正常发光时电流表的示数为3A C．整个电路的最小功率2.25W D．整个电路的最大功率9 W 4．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，两电压表示数随电流变化的图象如图乙所示，下列叙述正确的是（　　） A．图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图象 B．R2的阻值为4Ω C．滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率是10W D．滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能是5J 二、填空题 5.如图所示的电路，电源电压恒为9V，电压表量程为0～6V，滑动变阻器R的规格为30Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W“字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在全部满足以上条件的情况下，电流表的量程应选　　最恰当（选填