专项训练10 求解电学量最值及范围的综合计算-2026年中考物理三轮复习热点亮点难点专项训练

2026年中考物理三轮复习热点亮点难点专项训练 专项训练10 求解电学量最值及范围的综合计算 1. 物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压U＝6V B. 滑片P从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变大 C. 滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变 D. 电路的最大电功率为7.2W 2. 如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡和R1的I-U图象分别如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡的额定功率是0.15W B. 只闭合S，S1时，电路的最小功率为1.35W C. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，R1的最大功率是2.16W D. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的最大阻值是12Ω 3. 如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W 4．如图所示的电路图中，电源电压恒为6V。电阻恒为10Ω的小灯泡L标有“2.025W”字样，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，闭合开关S，在保证各元件安全工作的情况下。下列说法中正确的是（　　） A．电路中电流的变化范围为0.2A~0.6A B．小灯泡的功率范围为0.4W~2.025W C．滑动变阻器的取值范围是10Ω~20Ω D．整个电路的功率范围为1.2W~2.7W 5. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. 灯泡L正常发光时的电阻为6Ω C. 电路中允许的最大功率为2.25W D. 电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压 6. 为了保护眼睛，小明设计了一款可调节亮度的台灯，其电路如图甲所示。电源电压恒为，电压表量程为，电流表量程为，滑动变阻器（  ），小灯泡L标有“  ”。如图乙所示是滑动变阻器的滑片从最右端移至小灯泡正常发光时，小灯泡两端电压与电流的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时，电阻为 B．电流表的最小示数为 C．滑动变阻器连入电路的最小阻值为 D．小灯泡正常发光时，电路的总功率是 7．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为 B．滑动变阻器的最大阻值为3Ω C．该电路总功率变化范围为 D．小灯泡正常发光，电流所做的功为 8. 科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为，电压表量程为“”，电流表量程为“”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡的L亮暗，绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 灯泡正常发光时电阻值为 B. 灯泡随滑片P向端移动而变亮 C. 变阻器接入的阻值范围为 D. 电路消耗的最大电功率为0.625W 9．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω，R2 为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图象如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①R2的阻值为5Ω ②R1消耗的最大电功率为4.05W ③电源电压为9V ④电压表的最小示数与最大示数之比为13:14 A．①和② B．②和③ C．①和③ D．①和④ 10．如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是（　　） A．电源电压为10V B．定值电阻R1的阻值为20Ω C．变阻器滑片在中点时，电流表示数约为0.34A D．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～100Ω 11. 如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（ ） A. Ⅱ是灯泡的I-U关系图像 B. 灯泡最小功率为1W C. R的最大阻值为25Ω D. 电路的最大功率为3.6W 12. 如图（a），电源电压保持不变，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。在保证各元件安全的情况下（灯泡两端的电压不超过额定电压，电表均不超过量程），进行下列操作：只闭合S1、S2，最大范围内移动滑动变阻器滑片P，电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图（b）所示；只闭合S3，滑片P从最右端向左滑动，直至灯泡正常发光，电流表示数与电压表示数的关系如图（c）所示。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为5V B. 小灯泡的额定功率为2.64W C. 小灯泡工作时的最小电压为1V D. 只闭合S1、S2与只闭合S2、S3，滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1 13. 如图甲所示的电路中，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S1闭合、S2断开时，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图象所示。图乙中的B图象为小灯泡的I﹣U图象，小灯泡的额定电压为2.5V。当S2闭合、S1断开时，为保证电路中的各元件都不会损坏，下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为4.5V B. 小灯泡的最小功率为0.6W C. 电路的最大功率为2.7W D. R2连入电路的阻值范围为4Ω～7.5Ω 14. 如图甲所示电路中，小灯泡标有“10V 5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为16V B. 小灯泡的阻值为20Ω C. 滑动变阻器的最大阻值为100Ω D. 该电路消耗的最大功率为6W 15. 如图所示，电源电压不变，电流表的量程为，定值电阻，，为滑动变阻器，其最大阻值为50，滑动变阻器的滑片在b端时，电流表的读数为，则电源电压为______，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的功率范围为______。 16. 如图甲所示，将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压________V，的阻值为________Ω，电路的最大电功率为________W。 17. 如图甲所示,电源电压保持不变.定值电阻 R 的阻值为 1Ω，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 从 b 点滑到 a 点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为 V；滑片滑动过程中，电路的最大总功率为 W. 18.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的关系图象如乙图所示，则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。 19. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，电压表的量程为0~3V，灯泡和上分别标有“2V，0.8W”和“2.5V，1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡恰好正常发光。 （1）请根据实物图画出开关S、断开状态下的电路图； （2）求电源电压： （3）当开关S、闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围； （4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。 20.为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象，求： （1）灯泡L正常发光时的电流。 （2）灯泡L正常发光10s消耗的电能。 （3）电源电压。 （4）滑动变阻器阻值的变化范围。 21. 如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化）。只闭合，灯泡L正常发光；再闭合，电流表示数变化了0.25A。请计算： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）电阻的阻值； （3）通过控制开关通断，整个电路消耗的最小功率。 22. 如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求： （1）滑动变阻器R的最大阻值； （2）电源电压U和的电阻值； （3）保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量； （4）断开开关，再将电源电压调为U，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。 23. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值； （2）R0的阻值和电源电压； （3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年中考物理三轮复习热点亮点难点专项训练 专项训练10 求解电学量最值及范围的综合计算 1. 物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压U＝6V B. 滑片P从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变大 C. 滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变 D. 电路的最大电功率为7.2W 【答案】ABD 【解析】A．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。由图可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为 则电源电压为 ① 滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为 则电源电压为 ② 联立①②得 故A正确； B．当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故B正确； C．由电路图可知，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测滑动变阻器中的电流，所以电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变小，所以电压表与电流表示数之比变小，故C错误； D．当滑动变阻器的电阻为零时，电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率为 故D正确。 故选ABD。 2. 如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡和R1的I-U图象分别如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡的额定功率是0.15W B. 只闭合S，S1时，电路的最小功率为1.35W C. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，R1的最大功率是2.16W D. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的最大阻值是12Ω 【答案】BCD 【解析】A．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R1的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知，图乙中，左边的曲线为灯泡的I-U图象，则右边的曲线为R1的I-U图象； 滑片在a点时R1的阻值最小（允许接入的最小阻值），电路中的电流最大，由于灯泡恰好正常发光，则根据I-U图象知道，小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，此时R1两端的电压为3V，则灯泡的额定功率 P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W 故A错误； B．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，由串联电路的特点知道，电源电压 U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V 当滑片在最右端时，R1的阻值最大，电路中的电流最小，电路的功率最小，由图知道，最小电流是0.3A，电路的最小功率 故B正确； CD．由图知道，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙及知道，R1的滑片在a点时R1的电阻 由于串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流 I最大′=0.6A 此时此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻最小，由知道，R1的最大功率是 由于电压表采用0~3V量程，当电压表的示数U2最大=3V时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1两端的电压 电路中的最小电流 则R2接入电路中的最大阻值 故CD正确。 故选BCD。 3. 如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W 【答案】D 【解析】ABC．由图可知该电路为串联电路，电压表的量程为0~3V，则电压表最大示数为3V，小灯泡电阻为 电路中最小电流为 此时滑动变阻器接入电阻最大，最大阻值为 小灯泡的额定电流为 滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0~0.6A，则电路中最大电流为0.5A，电路中最小的总电阻为 则滑动变阻器接入最小电阻为 电压表示数最小为 综上可得，电压表的示数变化范围为2V~3V；电流表的示数变化范围为0.3A~0.5A；滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω，故ABC错误； D．灯泡L消耗的最大电功率 灯泡L消耗的最小电功率 即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W，故D正确。故选D。 4．如图所示的电路图中，电源电压恒为6V。电阻恒为10Ω的小灯泡L标有“2.025W”字样，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，闭合开关S，在保证各元件安全工作的情况下。下列说法中正确的是（　　） A．电路中电流的变化范围为0.2A~0.6A B．小灯泡的功率范围为0.4W~2.025W C．滑动变阻器的取值范围是10Ω~20Ω D．整个电路的功率范围为1.2W~2.7W 【答案】C 【解析】由题意可知，小灯泡额定电压为 A．当滑动变阻器取最大值时，电路中电流最小为，因小灯泡额定电压为4.5V，电压表量程为0~3V，故电路中最大电流为，故电流范围是0.2A~0.3A，故A错误； B．小灯泡最小功率为， 小灯泡最大功率为，故小灯泡电功率范围是0.4W~0.9W，故B错误； C．当电流最大时，滑动变阻器阻值为，当电流最小时，滑动变阻器阻值为，故C正确； D．整个电路最大功率为， 整个电路最小功率为， 故D错误。故选C。 5. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. 灯泡L正常发光时的电阻为6Ω C. 电路中允许的最大功率为2.25W D. 电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压 【答案】C 【解析】ABD．由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压。当滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，则灯泡两端电压增大，由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压减小，因此上半部分图像是R的图像，下半部分是L的图像。当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光，则由图乙可知此时 ，， 由串联电路电压特点可知，电源电压 灯泡L正常发光时的电阻为 故ABD错误； C．因灯泡正常发光时的电流为0.5A，因此电路中允许的最大功率为 故C正确。故选C。 6. 为了保护眼睛，小明设计了一款可调节亮度的台灯，其电路如图甲所示。电源电压恒为，电压表量程为，电流表量程为，滑动变阻器（  ），小灯泡L标有“  ”。如图乙所示是滑动变阻器的滑片从最右端移至小灯泡正常发光时，小灯泡两端电压与电流的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时，电阻为 B．电流表的最小示数为 C．滑动变阻器连入电路的最小阻值为 D．小灯泡正常发光时，电路的总功率是 【答案】B 【解析】A．小灯泡正常发光时电阻为 故A错误； B．由图可知，灯泡和变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器的滑片在最右端，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压是1.3V，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压 U滑1=U-UL1=4.5V-1.3V=3.2V 滑动变阻器的最大阻值是20Ω，此时电流表的最小示数 故B正确； C．灯泡正常发光时，变阻器连入电路的电阻最小，由图乙可知，此时电路中的电流是0.5A，灯泡两端的电压是2.5V，由串联电路电压的规律和欧姆定律得到变阻器连入电路的最小阻值 故C错误； D．小灯泡正常发光时，此时电路中的电流是0.5A，电路的总功率 P=UI大=4.5V×0.5A=2.25W 故D错误。故选B。 7．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为 B．滑动变阻器的最大阻值为3Ω C．该电路总功率变化范围为 D．小灯泡正常发光，电流所做的功为 【答案】D 【解析】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，由题意可知，当滑片P位于最左端时，小灯泡正常发光，此时变阻器接入电路中的电阻为零，通过灯泡的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压为，即小灯泡的额定电压为，故A错误； B．当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压，由可得，滑动变阻器的最大阻值，故B错误； C．当滑片P位于最左端时，电路为小灯泡的简单电路，电路中的电流最大，电路的总功率最大，由图乙可知，通过灯泡的电流，则， 当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，电路的总功率最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流，则，所以，该电路总功率变化范围为，故C错误； D．小灯泡正常发光，由可得，电流所做的功，故D正确。故选D。 8. 科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为，电压表量程为“”，电流表量程为“”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡的L亮暗，绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 灯泡正常发光时电阻值为 B. 灯泡随滑片P向端移动而变亮 C. 变阻器接入的阻值范围为 D. 电路消耗的最大电功率为0.625W 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则灯泡正常发光时电阻值为 故A错误； B．分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡电压，电流表测电路电流。滑片P向端移动时，变阻器阻值变大，则总电阻变大，根据，电路中电流变小，由图乙可知，灯泡电压变小，根据，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故B错误； C．由图乙可知，灯泡电压为2.5V时，电流最大为0.25A，此时变阻器阻值最小为 灯泡电压为0.5V时，电流最小为0.1A，此时变阻器阻值最大为 所以变阻器接入的阻值范围为，故C正确； D．电流最大为0.25A，则电路消耗的最大电功率为 故D错误。故选C。 9．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω，R2 为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图象如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①R2的阻值为5Ω ②R1消耗的最大电功率为4.05W ③电源电压为9V ④电压表的最小示数与最大示数之比为13:14 A．①和② B．②和③ C．①和③ D．①和④ 【答案】C 【解析】由图甲可知，闭合开关，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，变阻器两端的电压为7.0V时，电路中电流为0.4A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压 ， 当变阻器两端的电压为6.5V时，电路中电流为0.5A，同理可得电源电压 ， 因电源电压不变，所以，解得，故①正确； 电源电压，故③正确； 因总功率等于各电阻消耗电功率之和，则滑动变阻器R1消耗的功率 ， 由此可知，P1与I为二次函数关系，其图像开口向下，对称轴I=0.9A，理论上当I=0.9A时，滑动变阻器R1消耗的功率最大，但电路中的电流范围为，则越靠近对称轴时，变阻器的功率P1越大，所以，当I=0.6A时，变阻器的功率P1有最大值，则根据上面表达式可得 ，故②错误； 电流表的量程为0~0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路的阻值最小，由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最小，即电压表示数最小，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器分得的最小电压（电压表的最小示数）， 因电源电压为9V，电压表的量程为0~15V，则电压表一定安全，当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小，且由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最大，即电压表示数最大，电路中的最小电流 ， 则滑动变阻器分得的最大电压（电压表的最大示数） ， 所以，电压表的最小示数与最大示数之比为，故④错误。 故C正确，ABD错误。故选C。 10．如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是（　　） A．电源电压为10V B．定值电阻R1的阻值为20Ω C．变阻器滑片在中点时，电流表示数约为0.34A D．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～100Ω 【答案】C 【解析】根据电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压；根据欧姆定律可知，在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，根据图乙可知，图线乙中的电流与电压成正比，则图线乙为R1的“U﹣I”图像，则图线甲为R2的“U﹣I”图像； A、闭合开关S，两电阻串联，当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小：I＝0.4A，电阻R1的电压U1＝4V，滑动变阻器两端的电压U2＝8V； 所以电源电压U＝U1+U2＝4V+8V＝12V，故A错误； B、根据欧姆定律可知定值电阻R1的阻值为R1＝＝＝10Ω，故B错误； C、当滑片P在右端时，变阻器的接入电阻最大，电路中的电流最小，变阻器两端的电压U′2＝10V，电路中的电流I′＝0.2A， 变阻器的最大电阻：R2大＝＝＝50Ω， 变阻器滑片在中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为R2中＝R2大＝×50Ω＝25Ω， 电路中的电流：I″＝＝＝＝0.34A，故C正确； D、滑动变阻器的阻值最大为R2大＝50Ω，所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～50Ω，故D错误。故选：C。 11. 如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（ ） A. Ⅱ是灯泡的I-U关系图像 B. 灯泡最小功率为1W C. R的最大阻值为25Ω D. 电路的最大功率为3.6W 【答案】CD 【解析】A．由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片从最右端向最左端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电路电流变大，根据串联分压的规律可知，小灯泡两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，因此Ⅱ为滑动变阻器R的U-I关系图像，Ⅰ为小灯泡的U-I关系图像，故A错误； B．由图线Ⅰ可知，小灯泡的电流随其两端电压的增大而增大，故当小灯泡两端的电压最小时，小灯泡的电流最小，由题图乙可知，小灯泡两端的最小电压为U灯小=1V，此时通过小灯泡的电流为I灯小=0.2A，小灯泡的最小电功率为 故B错误； C．当R接入电路的阻值最大时，电路电流最小，分析图线Ⅱ可知，此时R两端电压为UR=5V，通过R的电流为IR=0.2A，故R的最大阻值为 故C正确； D．根据串联电路的电压规律并结合图像可知，电源电压 电路中的最大电流为I最大=0.6A，故电路的最大功率为 故D正确。故选CD。 12. 如图（a），电源电压保持不变，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。在保证各元件安全的情况下（灯泡两端的电压不超过额定电压，电表均不超过量程），进行下列操作：只闭合S1、S2，最大范围内移动滑动变阻器滑片P，电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图（b）所示；只闭合S3，滑片P从最右端向左滑动，直至灯泡正常发光，电流表示数与电压表示数的关系如图（c）所示。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为5V B. 小灯泡的额定功率为2.64W C. 小灯泡工作时的最小电压为1V D. 只闭合S1、S2与只闭合S2、S3，滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1 【答案】BC 【解析】A．由图（a）知，只闭合S1、S2时，灯泡与滑动变阻器并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路的电流。最大范围内移动变阻器的滑片，由图（b）知，变阻器接入电路的阻值为50欧时，干路的电流最小为0.56A，此时变阻器接入电路的阻值是其最大阻值。进行各操作时，须保证各元件安全（灯泡两端的电压不超过额定电压，电表均不超过量程），则电源电压等于灯泡的额定电压。只闭合S3时，灯泡与变阻器串联接入电路，滑片从最右端向左滑动，变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流为0.10A，灯泡正常发光时，电路的电流为0.44A，则灯泡的额定电流为0.44A。则有 解得电源电压U=6V 故A错误； B．灯泡的额定功率 故B正确； C．灯泡与变阻器串联，变阻器接入电路的阻值最大时，据串联电路的分压特点知，变阻器两端的电压最大，小灯泡两端的电压最小，此时变阻器两端的电压 小灯泡工作时的最小电压U小=U-U大=6V-5V=1V 故C正确； D．只闭合S1、S2，电流表的量程为0~0.6A，则电路中的最大电流为0.6A，变阻器接入电路的阻值最小时，通过的最大电流I大=I总大-IL=0.6A-0.44A=0.16A 变阻器接入电路的最小阻值 只闭合S2、S3，电路中只有变阻器工作，电路中的最大电流为0.6A，变阻器接入电路的最小阻值 变阻器允许接入电路的最大电阻之比 故D错误。故选BC。 13. 如图甲所示的电路中，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S1闭合、S2断开时，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图象所示。图乙中的B图象为小灯泡的I﹣U图象，小灯泡的额定电压为2.5V。当S2闭合、S1断开时，为保证电路中的各元件都不会损坏，下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为4.5V B. 小灯泡的最小功率为0.6W C. 电路的最大功率为2.7W D. R2连入电路的阻值范围为4Ω～7.5Ω 【答案】ABD 【解析】A．当S1闭合、S2断开时，此时滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器R2的电压，电流表测量串联电路中的电流，当滑动变阻器R2的滑片移到最右端时，此时电路中只有电阻R1工作，由图乙可知，此时电路电流为，则电源电压等于电阻R1两端的电压，即 当滑动变阻器R2的滑片移到最左端时，此时滑动变阻器R2与电阻R1串联，由图乙可知，此时电路电流为，则滑动变阻器R2两端的电压为3V，电源电压等于电阻R1两端的电压和滑动变阻器R2两端之和，即 由①②解得 ， 故A正确； B．当S2闭合、S1断开时，此时滑动变阻器R2与灯泡L串联，滑动变阻器R2的阻值越大，电路电流越小，小灯泡的电功率越小，滑动变阻器R2的阻值越大，R2两端的电压越大，由于电压表的量程为0～3V，所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V，则小灯泡两端的电压为 图乙中的B图象可知，当小灯泡两端的电压为1.5V时，流过小灯泡的电流为0.4A，则小灯泡的最小功率为 故B正确； C．当S2闭合、S1断开时，此时滑动变阻器R2与灯泡L串联，滑动变阻器R2的阻值越小，电路电流越大，小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙中的B图象可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.5A，此时电路的最大功率为 故C错误； D．由C可知，滑动变阻器R2的阻值越小，电路电流越大，小灯泡的额定电压为2.5V，则滑动变阻器R2两端的电压为 串联电路中电流处处相等，所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.5A，滑动变阻器R2的最小阻值为 由B可知，当S2闭合、S1断开时，此时滑动变阻器R2与灯泡L串联，由于电压表的量程为0～3V，所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V，则小灯泡两端的电压为1.5V，由乙图可知，当小灯泡两端的电压为1.5V时，流过小灯泡的电流为0.4A，串联电路中电流处处相等，所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.4A，滑动变阻器R2的最大阻值为 所以R2连入电路的阻值范围为4Ω～7.5Ω。故D正确。 故选ABD。 14. 如图甲所示电路中，小灯泡标有“10V 5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为16V B. 小灯泡的阻值为20Ω C. 滑动变阻器的最大阻值为100Ω D. 该电路消耗的最大功率为6W 【答案】BCD 【解析】B．小灯泡的阻值 故B正确； A．当滑动变阻器滑片在b端时，由图像可知，滑动变阻器两端电压U滑=10V，功率P滑=1W，电路中的电流 电源电压 U=IbRL+U滑=0.1A×20Ω+10V=12V 故A 错误； C．滑动变阻器的最大阻值即滑片在b端时的电阻 故C正确； D．当滑片滑至灯正常发光时，该电路电流最大，消耗的功率最大。灯正常发光时的电流 该电路消耗最大功率 P大=UI大=12V×0.5A=6W 故D正确。故选BCD。 15. 如图所示，电源电压不变，电流表的量程为，定值电阻，，为滑动变阻器，其最大阻值为50，滑动变阻器的滑片在b端时，电流表的读数为，则电源电压为______，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的功率范围为______。 【答案】 24 3.6W~4.8W 【解析】变阻器的最大阻值为50，滑动变阻器的滑片在端时，电路的总电阻为 电流表的读数为，电源电压为 根据可知，变阻器的功率可表示为 当时，变阻器的功率最大，为 根据串联电路电流规律可知，变阻器的功率可表示为 故变阻器的功率是关于电流的二次函数，由数学知识可知，当电流为电路中的最大电流0.6A时，变阻器的功率最小，为 故变阻器的功率范围为3.6W~4.8W。 16. 如图甲所示，将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压________V，的阻值为________Ω，电路的最大电功率为________W。 【答案】 24V 20Ω 14.4 【解析】由图乙知，当R2=10Ω时，P2=6.4W，由P=I2R得 同理，当R2=20Ω时，P2=7.2W，由P=I2R得 根据电源电压不变建立等式有 解得R1=20Ω 将R1=20Ω代入上式左边或者右边即得，U总=24V 当R1=R2=20Ω时，R1有最大功率，此时据图乙知R2也有最大功率，故电路最大功率为 P总= P1+P2=7.2 W+7.2 W =14.4W 17. 如图甲所示,电源电压保持不变.定值电阻 R 的阻值为 1Ω，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 从 b 点滑到 a 点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为 V；滑片滑动过程中，电路的最大总功率为 W. 【答案】 15 45 【解析】由乙图可知，滑片在b点时，=1A，=12V，=2V，则根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得： 电源电压：U=R++，即：U=1A×R+12V+2V；滑片在a点时，Ia=3A，U1a=6V，U2a=6V，则根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得： 电源电压：U=IaR+U1a+U2a，即：U=3A×R+6V+6V； 因为电源电压不变，所以：1A×R+12V+2V=3A×R+6V+6V， 解得：R=1Ω， 则电源电压：U=IbR+U1b+U2b=1A×1Ω+12V+2V=15V； 由I=可得R2的阻值：R2= ==2Ω， 当滑片在a点时，电路中电流最大，此时电路中电功率最大，电路中的最大总功率： P最大=UIa=15V×3A=45W。 18.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的关系图象如乙图所示，则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。 【答案】 6 20 【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零（电路为灯泡的简单电路），此时电路中的电流最大，由图像可知，此时电路中的电流I=0.4A，灯泡两端的电压为6V，即电源的电压U=6V 当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图像可知，此时灯泡两端的电压 电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最大阻值为 19. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，电压表的量程为0~3V，灯泡和上分别标有“2V，0.8W”和“2.5V，1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡恰好正常发光。 （1）请根据实物图画出开关S、断开状态下的电路图； （2）求电源电压： （3）当开关S、闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围； （4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。 【答案】（1） （2）4.5V；（3）4Ω～10Ω；（4）108J 【解析】（1）开关S、 S1断开时，L1、L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电路图如下： （2）闭合开关S、S1 时，L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表的示数为2V时，则UR=2V，此时灯泡 L2 恰好正常发光，则U2=2.5V，电源电压 （3）当L2正常发光时，滑动变阻器接入的电阻最小，此时电路中的电流最大 滑动变阻器接入的最小电阻 电压表的量程为0~3V，则滑动变阻器两端的最大电压为Umax=3V，灯泡L2的电阻 灯泡两端的电压 电路中的电流最小 则滑动变阻器接入的最大电阻 滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω。 （4）只闭合开关S时，L1、L2与R串联，当电路中电流最大时，单位时间内消耗的电能最多，灯泡 L1正常发光的电流 由于I1＜I2，则电路的最大电流为I=0.4A，则电路在1min内最多消耗的电能 20.为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象，求： （1）灯泡L正常发光时的电流。 （2）灯泡L正常发光10s消耗的电能。 （3）电源电压。 （4）滑动变阻器阻值的变化范围。 【答案】（1）1A；（2）120J；（3）18V；（4）6Ω~50Ω 【解析】由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测滑动变阻器两端电压，电压表V2测灯泡两端电压，电流表测电路电流。 （1）由P=UI可知，灯泡L正常发光时的电流 （2）灯泡L正常发光10s消耗电能 W=Pt=12W×10s=120J （3）当滑动变阻器向左移动时，其接入的阻值变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，则灯泡两端电压减小，由串联分压可知，滑动变阻器两端电压增大，因此由图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小为0.3A，此时灯泡两端的电压为3V，滑动变阻器两端的电压为15V，根据串联电路电压的特点可知，电源电压为 U=15V+3V=18V （4）由上述可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小为0.3A，滑动变阻器两端的电压为15V，则滑动变阻器接入的最大阻值为 灯泡L正常发光时的电流为1A，所以电路中允许通过的最大电流为1A，由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为6V，则滑动变阻器允许接入的最小阻值为 因此滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。 21. 如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化）。只闭合，灯泡L正常发光；再闭合，电流表示数变化了0.25A。请计算： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）电阻的阻值； （3）通过控制开关通断，整个电路消耗的最小功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）灯泡L正常发光时的电流 （2）只闭合，灯泡单独工作，电流表测电路电流，此时灯泡L正常发光，则电源电压为 再闭合，灯泡和并联，电流表测干路电流。电流表示数变化了0.25A，根据并联电流规律可知，电流为0.25A，则电阻的阻值 （3）灯泡电阻为 只闭合时，灯泡和串联，此时总电阻最大，根据，整个电路消耗的功率最小为 22. 如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求： （1）滑动变阻器R的最大阻值； （2）电源电压U和的电阻值； （3）保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量； （4）断开开关，再将电源电压调为U，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。 【答案】（1） （2）， （3）6J （4）9W 【解析】（1）由题意可知，滑动变阻器电阻最大，电流最小，滑动变阻器两端电压为14V，滑动变阻器R的最大阻值 （2）闭合开关，断开开关，与滑动变阻器R串联；由题意可知，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电压表的示数为0V，电流表的示数为1.5A，则电源电压① 滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为14V，电流表的示数为0.1A，则电源电压② 由①②解得， （3）由焦耳定律可得，R产生的热量 （4）断开开关，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联；由题意可知，若滑动变阻器完全接入电路中时，滑动变阻器的电压 所以，当电压表的示数为15V时，电路消耗的电功率最小，灯泡L的额定功率 ③ 灯泡L消耗的实际功率 ④ 电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，则由③④可得 则灯泡L的电阻 则灯泡L的额定功率 23. 如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值； （2）R0的阻值和电源电压； （3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。 【答案】（1）50Ω；（2）10Ω，12V；（3） 【解析】由甲图可知，R0与R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压。 （1）由乙图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且，，由可知，滑动变阻器的最大阻值为 （2）由乙图可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流，，所以滑动变阻器连入电路的阻值为 当滑片P在b端时，电源电压为 ① 当滑片P在c点时，电源电压为 ② 由①②两式可得，电阻R0的阻值为 电源电压为 （3）当滑片P在b端时，电路消耗的电功率最小，则 当滑片P在a端时，电路消耗的电功率最大，则 电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为 或电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为 答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω； （2）R0的阻值为10Ω，电源电压为12V； （3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比为。 1 学科网（北京）股份有限公司 $