2025年中考物理一轮复习培优资料——电学安全最值问题

专题  安全最值问题

解题关键：找准安全限制条件（电表量程、用电器铭牌（额定值））

1、两个标有“5 Ω  1 A”和“10 Ω  0.6 A”字样的定值电阻，将它们串联起来使用时总电阻为    Ω，电路中允许通过的最大电流是    A，电源电压最多为    V；若将它们并联时，电路中所加的最大电压是    V，干路电流最大是    A.

2、电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V，电阻R0=30Ω，电源电压24V，滑动变阻器规格“100Ω  1A”。求在不超过电表量程和不损坏电路元件的前提下，滑动变阻器连入电路的电阻的取值范围。

 

 

 

3、电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，电源电压6V，R0=10Ω，滑动变阻器规格“8Ω  0.5A”。求在不超过电表量程和不损坏电路元件的前提下，滑动变阻器连入电路的电阻的取值范围。

 

 

 

 

4、如图所示电路中，电源电压U=6V，电阻R1=30Ω，滑动变阻器R2标有“100Ω，0.5A”。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数为0.3A。求：
    （1）通过R1的电流；
    （2）此时滑动变阻器R2接入的阻值；
    （3）若电流表量程为0~0.6A，则R2能调节的阻值范围。

 

 

 

 

电功率的最值问题在安全问题的基础上：

某元件电功率的最值问题：把该元件隔离来看，若该元件电阻不变一般用P = I2R来计算，若该元件电阻随温度变化，需要结合U-I图像进行求解。

整个电路电功率的最值问题：从整体把握，由于电源电压不变，一般用P = UI或者P = 进行计算，当外电路的总电阻最大时，功率最小，反之，功率最大。

滑动变阻器的最值问题：滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器阻值等于外电路中其他电阻之和时，滑动变阻器功率取最大值。

5、如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0～0.6A”，电压表所接量程为“0～3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列说法中正确的是（　　）

A．电路的最大功率为3.6W 

B．滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω 

C．小灯泡的最小功率为1.5W 

D．电路中允许通过的最大电流为0.6A

 

 

6、如图所示电路，电源电压为9V保持不变，小灯泡上标有“6V 3W”字样，只闭合开关S3时，小灯泡正常发光（不考虑灯丝电阻变化）。滑动变阻器R的最大阻值为18Ω，电流表的量程为“0～3A”，电压表的量程为“0～15V”，在保证电路安全的情况下，下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R0的阻值为12Ω 

B．闭合S1、S2、S3，灯泡仍可发光 

C．只闭合S1，电压表的示数范围0V～5.4V 

D．通过控制开关与滑动变阻器，电路消耗的最小功率为2.7W

7、（2024·河北·中考真题改编）如图所示，电源电压不变，R1、R2均为定值电阻，R1=20Ω，R2=10Ω，R为滑动变阻器，电压表V1的量程为0～15V，V2的量程为0～3V。闭合开关，滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时，电压表V1的示数为14V，V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片，两电表均能达到满偏。

（1）求滑片置于A时，电路中的电流；

（2）求电源电压；

（3）用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1，不改变其他元件的连接。闭合开关，使电路总功率保持最大，在保证电路安全的情况下，调节R和R0接入电路的阻值，其中R仅可以在替换前的范围内变化，求①R在替换前的变化范围；②R0接入电路的阻值范围。