备战2024年中考物理小微专题极值问题

备战2024年中考物理小微专题之极值问题 1、 选择题 1、（眉山2023、12）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡标有“”字样（不考虑湿度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“”字样，是定值电阻，电压表量程为，电流表量程为。闭合开关，断开开关，小灯泡恰好正常发光。将的滑片移至最右端，闭合开关，断开开关，此时电压表示数为，消耗的功率为；向左移动滑片至某点，此时电压表示数为，消耗的功率为。已知，。下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值是 C. 保障电路元件安全的前提下，电路最小电功率为 D. 保障电路元件安全的前提下，当滑动变阴器连入电路的阻值为时，电路的总功率最大 2、（泸州2023、11）如图甲所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器（0～25Ω）。闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U、电流表示数I，作出U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有（　　） A. R0的阻值为5Ω B. 电源电压为2.5V C. 当电压表示数为2V时，电路消耗的总功率为0.6W D. 当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率最大 3、（达州2023、11） 如图所示，灯泡规格为“5V 2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，电流表所选量程为“0~0.6A”，电压表所选量程为“0~3V”，电源电压恒为9V，闭合开关，在保证电路中各元件安全的情况下，下列表述正确的是（　　） A. 该电路消耗的最大功率为4.5W B. 滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω C. 通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光 D. 滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V 2、 填空题 1、（自贡2023、26）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﹣I图象如图所示，将这些元件用导线连成电路后，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．则滑动变阻器的最大阻值为______Ω，在滑片移动过程中小灯泡消耗的最大电功率与整个电路消耗的最小电功率的比值为____________． 2、（凉山2023、22） 如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示．则该过程中电路的总功率最大值为______W． 3、 计算题 1、（滨州2023、25）某科研小组用如图甲所示的电路，对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻（标有2.5V字样）进行了测量。电源电压恒定不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0~3V。当闭合S和S1、断开S2，将滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端，测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图象A所示。当把电压表并联在两端，闭合S和S2、断开S1，移动滑动变阻器的滑片P，测得新材料电阻电流随电压变化情况如图乙中的图象B所示。求： （1）新材料电阻正常工作时的电功率。 （2）滑动变阻器的最大阻值。 （3）电源电压。 （4）在图甲电路中，电压表并联在两端，当闭合S和S2、断开S1时，为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围。 2、（达州2023、26） 如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3在10s内消耗电能80J；只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A1读数为1A；只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电流表A2读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R3的4倍，求： （1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率； （2）定值电阻R1与R3的比值； （3）电路消耗的最小电功率。 3、（南充2023、24）学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。 （1）当Rx两端电压为4V时，求电路中电流，Rx的电功率； （2）设Rx两端电压为Ux，请写出此时通过Rx的电流Ix的表达式（用R0，U，Ux表示）； （3）求截取多长的电热丝，Rx的功率最大。 4、（益阳2023、27）如图所示，电源电压U=24V，定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，电压表量程为0～15V。 （1）求当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流； （2）求电路消耗的最小电功率； （3）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。 5、（永州2023、21）.