初中物理中考复习 专题44 求解最值及范围类中考问题（原卷版）

这是一份初中物理中考复习 专题44 求解最值及范围类中考问题（原卷版），共12页。试卷主要包含了电源电压调节范围的问题，电路总电功率最大、最小问题，电路消耗的最大电能问题，其他最值问题，5A，1W，2WB等内容，欢迎下载使用。
专题44 求解最值及范围类问题1.滑动变阻器接人电路的阻值范围问题这类问题考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的灵活应用，正确的判断滑动变阻器消耗的最大电功率是关键。同时要正确分析在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最小，在什么情况下，滑动变阻器接入电路的电阻最大，是需要集中精力来研究的。2.电源电压调节范围的问题这类问题涉及滑动变阻器滑片的移动，满足电压表或者电流表的要求，有的需要满足用电器的要求。来讨论电源电压调节的范围。解决问题是离不开欧姆定律的，所以要灵活使用欧姆定律及其变形是关键。3.电路总电功率最大、最小问题这类问题主要考查学生对电功率计算公式、欧姆定律计算公式、串联电路分压特点的理解和掌握，知道电路总电阻最大时，消耗总功率最小是解决此题的关键。4.电路消耗的最大电能问题当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W大=UI大t 求解；当电路中电流最大是，消耗的电能最大，用W小=UI小t 求解；所以解决这个类问题，关键还是在电路电流的问题，进一步来讲，要熟练应用欧姆定律，最后通过讨论电阻的大小，或者说滑动变阻器滑片的移动来落实问题的解决。5.其他最值问题【例题1】（2020齐齐哈尔）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程选择“0～3V”，电流表量程选择“0～0.6A”，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，下列说法中正确的是（　　）A．小灯泡灯丝电阻为5Ω B．电路中的最大电流为0.5A C．滑动变阻器阻值变化范围为4～20Ω D．电路的最大功率为2.25W【对点练习】（2019黑龙江大庆）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有4v“字样，电流表的量程为0～0.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω．当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是（　　）A．电源电压为5V B．闭合s和S2，断开S1，滑片移到中点时，用一个“4V  0.5W“的灯泡L′替换L，则将正常发光 C．闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，滑动变阻器的阻值是17.5Ω D．闭合S和S1，断开S2，为保证电路安全，电阻R2的最大功率为8.1W【例题2】（2019四川达州）如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“10V 5W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时，电流表A的示数为1A，此时灯泡正常发光，则滑动变阻器的最大阻值为　   　Ω．当S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在B端时，电压表的示数为　   　V，灯泡L的实际功率为　   　W。【对点练习】如图，灯泡L上标有“6V 3W“字样，电源电压6V且保持不变，定值电阻R=80Ω（不计灯丝电阻的变化）。只闭合S1和S3，电阻R在100s产生的热量是　  　J，电路在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是　  　W。【例题3】（2020山东聊城）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电压表V的示数为6V，电流表A2的示数为0.4A。只闭合开关S1。将滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表A1的示数为0.2A，灯泡的实际功率为0.4W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：(1)电阻R1的阻值；(2)灯泡L的额定功率；(3)滑动变阻器R2的最大阻值。【对点练习】如图所示的电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R1=5Ω，R2标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，则：（1）在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？（2）电路的最大总功率为多少？（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？ 一、选择题1.（2020湖北武汉）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，灯泡L的I-U图象如图乙所示。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数是2V，电流表的示数是I1；当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，电流表的示数是I2；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。当滑片P在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是（    ）A. 7.2W B. 8.1w C. 9.0W D. 9.9W2．（2020苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）A．电压表V1对应的是图线② B．电压满足Uc＝Ua+Ua’ C．R2的最大阻值小于R1的阻值 D．电路的最大总功率为2UbIb3.（2020贵州黔东南）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持3V不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是 (　　)A. 定值电阻 R1的阻值是5ΩB. 滑动变阻器的阻值范围是0~10ΩC. 当滑片P移到b端时，电路消耗的总功率为1.8WD. 若滑动变阻器R2出现接触不良时，电流表示数为0， 电压表示数为3V4．（2020甘肃天水）如图甲所示，电源电压12V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I﹣U关系图象如图乙所示，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3V B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω C．该电路总功率变化范围为3W～24W D．小灯泡正常发光1min，电流所做的功为24J5．（2020湖南衡阳）如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V．下列说法中正确的有（　　）A．定值电阻R1为5Ω B．如果出现电压表示数为6V，可能是R1断路 C．滑动变阻器阻值可调节范围为7Ω～50Ω D．R2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6A6.（2019山东威海）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω，1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（　　）A．当水流速度增大时，电压表的示数变大 B．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大 C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω～10Ω D．电路消耗总电功率的变化范围为1.35W～4.05W7．（2019山东泰安）如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V 1.5W字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V．当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中，下列说法（　　）①电源电压为4.5V②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω﹣12Ω③小灯泡的最小功率为0.135W④电路的最大功率2.25WA．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①②④正确 D．①②③④都正确8.如图所示，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关S、S1，并把R的滑片移到最右端，电流表的示数为0.1A，下列说法正确的是（　　）A．电源电压为3VB．此电路的最小功率为0.3WC．此电路的最大功率为1.5WD．通过灯泡L的最大电流为0.2A9．如图所示，电源电压恒为3V，灯泡L标有“3V 1.5W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R最大阻值为30Ω，电压表量程“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是（　　）A．灯泡L正常发光时的电阻为10ΩB．只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围只能是0﹣10ΩC．只闭合开关S，该电路的最大功率是2.5WD．将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电流表示数为0.6A二、填空题10.如图所示的电路，电源电压恒为9V，电压表量程为0～6V，滑动变阻器R的规格为30Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W“字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在全部满足以上条件的情况下，电流表的量程应选　　最恰当（选填“0～0.6A”或“0﹣3A“），滑动变阻器接人电路中的最小阻值应为　　Ω；电路中电流的最小值应为　　A。三、综合计算题11．如图所示，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω．只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω，电压表示数Ua=12V，电流表示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，电流表示数为Ib．已知Ia：Ib=3：4，Rb：R0=3：2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）定值电阻R0和电源电压U；（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。12.如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“6Vl.8W”字样，R0为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“Ω1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0～3V，电流表使用的量程为0～0.6A．当所有开关都闭合时，小灯泡恰好正常发光，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的情况下，滑动变阻器最小与最大功率之比为1：4．请求：（1）小灯泡L的电阻为　　Ω；电源电压为　　V。（2）滑动变阻器R的最大阻值。（3）只闭合S3时，在不损坏各电路元件的情况下，1min内电路消耗的最大电能。13.如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡工标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”电压表量程“0～15V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：（1）小灯泡L正常发光时的电流；（2）滑动变阻器接人电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？14.实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2，将它们连接到图1所示的电源电压可调的电路中，其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示．闭合开关S1、S2，断开S3，滑片P置于最左端时，一只小灯泡正常发光，电路消耗的功率为5.2W；只闭合S3，滑片P置于最右端时，也有一只小灯泡正常发光，且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为：R2：R=1：4．求：（1）L2正常工作时的电阻．（2）L1正常工作时的电流．（3）在一只小灯泡正常发光条件下，电源电压的调节范围．注意：下面4道题属于电学外的最值及其范围问题，可以作为拓展，开阔视野联系。15．在探究凸透镜成像规律的实验中，实验数据如下：实验次数物距u（厘米）像距v（厘米）像高h（厘米）像的大小物像之间距离L（厘米）1489.60.6缩小的像57.622811.21.239.231614.42.432.441320.84.8放大的像33.8512246.036.2610401250①分析实验序号1、2、3或4、5、6像距v和像高h随物距u的变化关系，可得出初步结论：　               　。②分析比较实验序号1﹣6中物像距离L随物距u的变化，可得出初步结论：　　。③如果物像距离L=35厘米，则像高h的范围为　        　。16.如图杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿　　（选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为　 　N。17.如图所示，轻质薄壁圆柱形容器A、B分别置于高度差为h的两个水平面上。A中盛有深度为16h的液体甲，B中盛有深度为19h、体积为5×10－3米3的液体乙。（ρ乙＝0.8×103km/m3）   求：①液体乙的质量m乙。②水平面对容器B的支持力FB的大小。③若在图示水平面MN处两种液体的压强相等。现从两容器中分别抽出高均△h的液体后，容器对各自水平面的压强为PA和PB。请通过计算比较PA和PB的大小关系及其对应△h的取值范围。18.如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。（1）若G=30牛，台面受到木棒的压力为　   　牛。（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于　   　牛。（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为　   　牛。