2026年中考物理电学综合计算题（极值、范围类型）

电学综合计算题（极值、范围类型） 1如图所示,电源电压为4.5 V保持不变,R2是阻值为10 Ω的定值电阻,R1是最大阻值为30 Ω的滑动变阻器,小灯泡L标有“2.5 V 0.25 A”字样,小灯泡的电阻不随温度变化而变化。电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。 (1)求小灯泡的额定功率; (2)只闭合S1时,为保证电路安全,求R1连入电路的最大阻值; (3)只闭合S2时,调节滑动变阻器R1,当灯泡正常发光时,R1的功率为P1,若只闭合S1时,电路的最小功率为P2,求P1与P2的比值。 2如图所示,电源电压恒定,灯L的规格为“12 V 1 A”(即正常工作时的电压和电流)且不考虑灯丝电阻随温度的变化,滑动变阻器R2上标有“?Ω 2 A”(最大阻值不清晰)。在电路安全的前提下,操作如下:当闭合开关S1、S2、S3,滑片移动到最左端时,灯泡正常发光;当只闭合开关S1,滑片移动到接入阻值为Ra时电压表示数是7.2 V,Ra为滑动变阻器最大阻值的,此时电流表示数为I1;还是只闭合开关S1,滑片移动到接入阻值为Rb=2Ra时,电压表的示数变化了1.2 V,此时电流表示数为I2。求: (1)电源电压的大小; (2)题中两次电流表示数之比I1∶I2; 3.在如图所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的最大电阻为15 Ω,小灯泡上标有“12 V”字样,其电流I与电压U的变化关系如图所示,当滑片距左端五分之一的位置时,小灯泡正常发光。 (1)求小灯泡正常发光时的电阻; (2)求此时滑动变阻器消耗的功率; (3)用10 Ω的定值电阻R2替换小灯泡,用规格分别为“40 Ω 1 A”和“20 Ω 2 A”字样的两个滑动变阻器中的一个替换R1,将一个电压表并联在R2或滑动变阻器两端。要求:在保证电路安全的情况下,移动滑片P使电压表示数的变化量ΔU最大,请你通过计算求出ΔU的最大值。 4.如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为3 V,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1 A,电流表量程0~0.6 A,电压表量程0~3 V。闭合S2,断开S1、S3,调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为3 V时,电流表示数为0.5 A。闭合S1,断开S2、S3,电压表示数为2 V,此时小灯泡的实际功率为0.8 W。 (1)求小灯泡的额定功率。 (2)求电源电压。 (3)将小灯泡L换为定值电阻R0(阻值为5 Ω)。闭合S2后,在保证电路安全的情况下,任意改变S1、S3的开闭状态和滑动变阻器滑片P的位置,电路不同状态下,总功率的最大值是最小值的6倍,求滑动变阻器的最大阻值。 5．R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙，丙的两个电路，为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A。 （1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值； （2）用300N的力推电阻，求的电功率（图乙）； （3）图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。    6．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1的阻值为10Ω。当开关S1、S2断开，开关S3闭合时，电流表的示数为0.6A；当开关S1、S3断开，开关S2闭合时，电流表的示数为0.2A，求： （1）电源电压大小； （2）定值电阻R2的阻值； （3）请分析并计算出该电路的最大电功率。 7．为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图，电源电压为6V且恒定不变，定值电阻R0=10Ω、电压表量程为0～3V，RP的阻值随水深度变化而变化，其变化关系如图丙所示，RP允许通过的最大电流为0.5A。求： （1）深度表在水面上时，求电路中的电流？ （2）电压表示数为2.4V时，潜水员下潜的深度？ （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度？ 8．如图所示，电源电压为8V，电阻，R为滑动变阻器，规格为“30Ω 2A”。 （1）当S、闭合，断开，且P位于滑动变阻器的b点时，求电流表的示数； （2）小灯泡的额定电压为6V，图乙是小灯泡电流随电压变化的图像。当S、闭合，断开时，调节变阻器的滑片，使电流表示数为0.4A。求：1min内变阻器R消耗的电能。 （3）要使电路中的总功率最小，请指出开关S、、开闭情况和滑片P的位置，并求此时电路的最小功率。 9．某工业园区利用红外测温智能机器人（如图甲所示）监控园区温度，消除火灾隐患。机器人装有高清摄像头和红外测温仪，若检测到温度过高，机器人会即时发出警报。如图乙是简化的智能测温报警电路，当电路中的电流超过30mA时，报警器发出警报。图中电源电压为24V，R0为变阻器，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图丙所示。 （1）热敏电阻是 （选填“导体”"半导体”或“超导体”）材料制成的；监测中心与智能机器人是通过 传递信息的； （2）当所测温度达到或超过60℃时，报警器报警，不计报警器电阻，此时变阻器R0的阻值为多大 ? （3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍然正常工作，请你写出一条可行的措施 。 【参考答案】 1.(1)0.625 W　(2)20 Ω　(3)20∶27 2.(1)12 V　(2)4∶3　(3)0.2 A 3.(1)6 Ω　(2)12 W　(3)12 V 4.(1)1.5 W　(2)6 V　(3)25 Ω 5．（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N 解：（1）由题图甲可知，当推力为0时，电阻R的阻值为40Ω。 （2）用300N的力推电阻时，电阻R的阻值为10Ω，电路中的电流 的电功率 （3）图丙电路中，通过的电流 电流表允许通过的最大电流为0.6A，因为R与并联，则通过R的最大电流 根据欧姆定律可得，R的阻值最小 由题图甲可知，此时的推力为200N，随着推力的增大，R的阻值减小，故最大推力为200N。 答：（1）推力为0时，电阻R的阻值为40Ω； （2）图乙中的电功率为0.8W； （3）小白同学推力F的最大值为200N。 6．（1）6V；（2）20Ω；（3）5.4W 解：（1）当开关S1、S2断开，开关S3闭合时，该电路为只含有R1的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时电流表的示数为0.6A，即电路中的电流为I=0.6A，由可知电源电压为 U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V （2）当开关S1、S3断开，开关S2闭合时，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，已知此时电流表的示数为0.2A，即电路中的电流为I′=0.2A，则电路的总电阻为 由串联电路的电阻特点可知R2的阻值为 R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω （3）由P=UI可知，电源电压一定时，电路中电流最大电路的电功率最大，由图知，当开关S1和S3闭合，S2断开时，R1和R2并联，电流表测干路的电流，此时干路电流大小为 则电路最大功率为 P=UI总=6V0.9A=5.4W 答：（1）电源电压大小为6V； （2）定值电阻R2的阻值为20Ω； （3）请分析并计算出该电路的最大电功率为5.4W。 7．（1）0.12A；（2）40m；（3）60m 解：（1）分析乙电路图可知，RP和R0串联，电压表测R0电压。深度表在水面上时，即时，由丙图可知此时，则电路中的电流为 （2）电压表示数为2.4V时，电路中的电流为 则电路总电阻为 则此时阻值为 由丙图可知时，潜水员下潜的深度。 （3）电压表量程为0～3V，则电压表示数为3V时，电流为 RP允许通过的最大电流为0.5A，所以在保证电路安全的情况下，电路中最大电流为0.3A，此时浸入水中的深度最大。此时总电阻为 则此时阻值为 由丙图可知时，该深度表能浸入水中的最大深度。 答：（1）深度表在水面上时，电路中的电流为0.12A； （2）电压表示数为2.4V时，潜水员下潜的深度为40m； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度为60m。 8．（1）0.16A；（2）120J；（3）滑片P处于滑动变阻器最大阻值处，S、闭合，断开，最小功率为1.28W 解：（1）当S、闭合，断开，电路为定值电阻与滑动变阻器串联的电路，P位于滑动变阻器的b点时，此时滑动变阻器处于最大值，电路中电流 （2）当S、闭合，断开时，电路为小灯泡与滑动变阻器串联的电路，调节变阻器的滑片，使电流表示数为0.4A，串联电路电流处处相等，由图乙可知，此时灯泡两端的电压为3V，电源电压为8V，故滑动变阻器两端的电压为 1min内变阻器R消耗的电能 （3）电路中总功率最小，由可知，电源电压一定，电路中电阻越大，总功率越小。串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，所以选择串联电路。灯泡的电阻随温度的变化而变化，当灯泡两端的分压为6V时，灯泡的电阻 小于定值电阻的阻值，故选择定值电阻与滑动变阻器串联的电路，且将滑片P处于滑动变阻器最大阻值处，即S、闭合，断开。 电路的最小功率 答：（1）电流表的示数为0.16A； （2）1min内变阻器R消耗的电能为120J； （3）滑片P处于滑动变阻器最大阻值处，S、闭合，断开，最小功率为1.28W。 9． 半导体 电磁波 400Ω 应减小变阻器R0的阻值 （1）[1]热敏电阻器是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半导体热敏电阻器。它可由单晶、多晶以及玻璃、塑料等半导体材料制成。 [2]电磁波可以传信息也可以传能量，抗干扰能力强，监测中心与智能机器人是通过电磁小波传递信息的。 （2）[3]报警电流为 I＝30mA＝0.03A 此时电路总电阻为 由丙图可知温度到达60℃时热敏电阻的阻值为Rt＝400Ω，此时变阻器的阻值为 R0＝R﹣Rt＝800Ω﹣400Ω＝400Ω （3）[4]电路中报警电流是一定的，当电源电压降低时，根据可知，应减小变阻器R0的阻值。 学科网（北京）股份有限公司 $