1、专项培优分类练十一电学极值和取值范围问题【角度1】电学极值问题1.现有电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器各一个，其中小灯泡的UI图像如图所示。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5 V开始减小，电流表的示数从0.3 A开始增大。下列结论正确的是()A电源的电压为5 VB小灯泡的最大功率为0.3 WC滑动变阻器的最大阻值为20 D整个电路的最小功率是1.8 WD2如图甲所示电路，电源电压恒为4.5 V，闭合开关S后，滑片P由右端向左滑动，因滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，电流表读数I与滑片P滑动
2、距离d的关系如图乙所示。当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5 V。电压表的量程为“03 V”，电流表的量程为“00.6 A”。下列说法中正确的是()DA.当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值为10 B当滑片P移到d2 cm处时，电阻R0在10 s内产生的热量为5 JC当滑片P移到d6 cm处时，R0消耗的电功率为0.2 WD若R1未断路，最大阻值为30，为保护电路安全，R0的电功率变化范围是0.2252.025 W3(2019攀枝花中考)某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图甲中R
3、0为定值电阻，电源电压不变。求：(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为多少。(2)滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大。(3)滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式。4.如图所示，电源电压恒为12 V，小灯泡上标有“6 V3.6 W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8 A。求：(1)定值电阻R1的阻值。(2)滑动变阻器R2的最大阻值。(3)小灯泡通电时消耗的最小电功率。【角度2】电学取值范围问题5.(2021廊坊期末)小明按如图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压
4、恒为6 V，小灯泡额定电压为2.5 V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10，滑动变阻器甲的规格“10 1 A”、乙的规格“50 0.5 A”，电流表(00.6 A、03 A)，电压表(03 V、015 V)，下列说法错误的是()BA在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片滑至最右端B滑动变阻器应选择甲“10 1 A”的C实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同D在测量不同电压下的电功率，为减小误差，应选用量程为“03 V”的电压表6.如图所示，已知电源电压为18 V，滑动变阻器R2上标有“60 3 A”的字样，灯泡L上标有“6 V3 W”的字样，电流表A1、A2的量程均为03 A。当闭合S
5、，断开S1、S2时，灯泡L正常工作，此时通过灯L的电流是_ A；当S、S1、S2都闭合时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器R2，在此过程中滑动变阻器R2消耗的电功率变化范围是_。0.55.440.5W7.如图所示，将标有“2.5 V0.625 W”字样的小灯泡接入电源电压4.5 V(电压保持不变)电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是3 V。(1)移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？(2)在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？(3)为保证两个电压表两端的电压不超过3 V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的
6、情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？(假定灯丝电阻保持不变)8如图(a)所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4 V0.5 A”字样，电流表量程00.6 A，电压表量程03 V，滑动变阻器R1的最大阻值20。只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。求：(1)小灯泡的额定功率。(2)电源电压及定值电阻R2的阻值。(3)只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的IU图像如图(c)所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。答：解：(1)小灯泡的额定功率是：P额U额I额4 V0.5 A2 W。(2)只闭合开关S、S
7、1，R1和R2串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压为：UU1IR2，在图(b)中取两组数据代入公式可得：U3.0 V0.2 AR2，U1.0 V0.4 AR2联立解得U5 V，R210。【角度3】电学极值和取值范围综合题9.如图所示，电源电压为12 V，滑动变阻器的规格为“50 2 A”，灯泡L1和L2分别标有“6 V3 W”和“6 V9 W”的字样，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下(不考虑温度对灯丝的影响)，下列说法正确的是()AL2能正常发光B滑动变阻器接入电路的最小阻值是8 C电流表示数的变
8、化范围是00.5 AD电路消耗的最大功率是12 WB10.(2019齐齐哈尔中考)(多选)如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V，小灯泡L上标有“3 V1.5 W”字样(忽略灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R规格为“30 1 A”，电流表量程选择“00.6 A”，电压表量程选择“03 V”。闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，下列选项正确的是()A电路中最大电流为0.6 AB电路的最大功率为2.25 WC电压表示数变化范围为13 VD滑动变阻器阻值变化范围为330 B、D11如图甲所示的电路中，电源电压恒定，在滑动变阻器R1的滑片P从A向B滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。若滑
9、动变阻器R1标有“50 0.5 A”，电压表的量程为“03 V”，电流表的量程为“00.6 A”。则电路消耗的最大功率是_ W；滑动变阻器R1的取值范围是_。4.0501012(2016河北中考)如图所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15 V45 W”，且灯丝电阻不随温度变化。电流表量程为“00.6 A”和“03 A”，滑动变阻器的规格分别为“25 2 A”和“10 3 A”。(1)将电源电压调到18 V，闭合开关，移动P，使灯泡正常发光。求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率。(2)将电源电压调到15 V，用定值电阻R0替换灯泡，P置于中点A，闭合开关，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电表量程和变阻器R)。然后将P从A移到最左端B，两表示数的IU关系如图乙所示。通过计算判断所用变阻器的规格。
