2026年中考物理一轮复习高频考点剖析---专题24:电学极值问题
2026年中考物理一轮复习高频考点剖析
专题24:电学极值问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
电学最值问题,是电学计算题类题目中常见的一种类型,也是难度较大的计算题类型,在近几年中考试题中出现的频率很高,同时也给考生带来恐惧和压力。现就电学最值问题概述如下: om
1.地位:电学最值考题一般属于电学计算题,经常出现在压轴题中,分值较高,难度属于中等偏上。
2.常见类型:电学最值问题基本上分为最大值问题、最小值问题和变化范围问题三个类型。
解答此类问题要注意以下问题:
1.要画出电路图进行分析,一般画两个电路,最大值、最小值各一个。
2.最大值、最小值问题实际可分解为两个题,一个是求最大值,一个是求最小值,两者之间就是范围问题。
二、考点分类与解析
解题思路:无论是哪种最值问题,都离不开所学理论知识和计算方法。拿到考题考生首先要看清题目给出的条件和问题,分析属于哪种最值问题,然后再插手计算。
(1)最大值问题:常见的类型是求电路最大电流、最大功率和滑动变阻器最大值等。解此类问题,一定要分清在什么情况下出现最大值,电路出现最大值时具有什么特点,从哪个角度入手进行计算。但有一点,无论是哪类最大值问题,电路的计算都离不开欧姆定律、电功和电功率、焦耳定律等知识,计算方法也相同。
(2)最小值问题:常见的是求电路电流最小值、最小功率和最小电热等问题。解此类问题,一定要分清在什么情况下出现最小值,电路出现最小值时具有什么特点,从哪个角度入手进行计算。思路与(1)相同。
(3)物理量取值范围问题
此类考题也经常出现,主要特点是求电流、电功率或变阻器的阻值在哪个范围内变化,常见题型有选择题和计算题,以计算题居多。实际上,取值范围问题就是最小值问题和最大值问题的结合,只要能求出最小值和最大值,那要求的物理量取值范围也就得以解决。
下面结合三类考题做一分析。
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考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:最大值问题
【典例1】如图,电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”,R2=10Ω,电流表量程为0∼3A.将开关S闭合,S1、S2断开,调节变阻器使灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)求滑动变阻器10s内消耗的电能;
(3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,求R1与R2功率之比的最大值。
【考查角度】欧姆定律的应用;电功率的计算。
【解析】(1)灯泡正常发光时的电阻:
RL=
(2)由题图,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡L与滑动变阻器R1串联。
滑动变阻器两端的电压: U1=U-U额=12V-6V=6V,
通过的电流:
I=IL=,
则滑动变阻器10s消耗的电能:W=U1It=6V×0.5A×10s=30J;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,灯泡L短路,R1与R2并联。
R2消耗的功率:P2=;
由题意,当R1支路的最大电流:I1大=3A->1A,故R1支路的实际最大电流I1大′=1A,
则滑动变阻器消耗的最大功率:P1大=UI1大′=12V×1A=12W,
所以当R1消耗的最大功率时,R1与R2功率之比的是最大值,即最大值:。
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【答案】(1)灯泡正常发光时的电阻为12Ω;
(2)滑动变阻器10s内消耗的电能为30J;
(3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,R1与R2功率之比的最大值为5:6。
高频考点二:最小值问题
【典例2】在图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.R0消耗的最小功率为0.4W
C.定值电阻R0为8Ω
D.滑片P在中点时,电流为0.4A。
【解析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时,电路电流最大,根据图乙可知:Imax=0.6A,
由I=可得,电源电压:U=ImaxR0=0.6A×R0--------①
当滑片位于最右端时,电路电流最小,电压表示数最大,根据图乙可知:Imin=0.2A,UR=4V,
根据串联电路电压规律和I=可得,电源电压:U=UR+IminR0=4V+0.2A×R0-------②
联立①②可得,R0=10Ω,U=6V,故AC错误;
(2)R0消耗的最小功率:P0min=(Imin)2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故B正确;
(3)由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R=
,
滑片P在中点时,电路电流:I=,故D错误
【答案】B。
高频考点三:取值范围问题
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