专题49电路取值范围问题-决战中考物理压轴题、高频题、高分值题解题技巧(解析版)

1、专题四十九，电路取值范围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：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。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。物理量取值范围问题：此类考题也经常出现

2、，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。考点剖析聚焦高频高频考点：取值范围问题【典例】（2017 齐齐哈尔）如图所示，电源电压恒为 6V,定值电阻R=10 ，滑动变阻器 R的最大阻值为50Q,电压表接入电路的量程为03V,电流表接入电路的量程为00.6A.当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端向a端的移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是A.当R2=20时，R2的功率为 0.8W;8 .电阻 的

3、两端的电压由5V减小到0V;C.电流表的示数变化范围为0.1A0.3A;D.电阻Ri功率的变化范围为 0.1W0.9W【考查角度】欧姆定律的应用、电功率的计算。【解析】由电路图可知， Ri与R串联，电压表测 Ri两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）根据电阻的串联和欧姆定律求出当R2=20 时电路中的电流，根据 P=I2R求出R2的功率；(2)由电路图可知，当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，Ri的功率最小，R2两端的电压最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出 R两端的电压，根据P=I2R求出Ri的最小功率；比较电源的电压和电压表的量程可知电压

4、表的最大示数，根据串联电路的电压特点求出R2两端的最小电压，然后得出电阻 R2两端的电压变化，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，然后得出电路中电流表的示数变化范围；根据 P=UI求出Ri的最大功率，然后得出电阻 Ri功率的变化范围。r馨笔】由苞珞图可如,坨厉叫*趺，电压表测显两端的电压，电波着利包络中的电流.(1)当对=20。时，固丰联电路中基电阻等于各分也驱之和， u EV丽风电路中的电.建居粥肌的药率：W巴5 (02a)工故A正旗.R2两端的电压最大，电路中的最小电流:I小=R + R2 100+500=0.iA,Ri的功率最小,(2)由电路图可知，当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，

5、电路中的电流最小,R2两端的电压：U2大=I 小 R2=0.iAX50Q=5V,Ri 的最小功率：Pi、= (I 小)2Ri= (0.iA) 2X i0Q=0.iW;因电源的电压大于电压表的量程，所以，电压表的最大示数为3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的最小电压：U2/h=U - Ui大二6V - 3V=3V ,则电阻R2两端的电压由5V减小到3V,故B错误。电路中的电流最大:U1大3M大二不丁=而"0叱则电流表的示数变化范围为0.iA0.3A,故C正确。Ri的最大功率：Pi大二U i大I大=3V X 0.3A=0.9W,则电阻Ri功率的变化范围为 0.iW0

6、.9W,故D正确。故选ACD。考点过关专项突破类型：取值问题1. (20i7 泰安)如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为i2V,定值电阻R=40Q ,R是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为i0Q - 20Q,电压表接入电路的量程为0-i5V,电流表接入电路的量程为0- 0.6A.闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是(电流表的示数变小；电压表示数与电流表示数的比值不变；电压表示数的范围为8V- 9.6V;电阻R消耗的电功率范围为 0.4W- 0.8WA.只有正确B.只有正确 C .只有正确D.只有正确【考查角度】欧姆定律的应用、电

7、功率的计算。I解析1房也略国可加，牛与R率联，曲压黑利R湎播的电压，电流奉制电年中埼电法. (1)当环地 的酒精喷体的液度增大时，Ro限值醯溶椅味体的液皮增大面贰小，根据珠姆走错7知电珞中电沆的变化声R 西端的电珏变化，根推中底也路为范压特盍叮知R禹晶的电压变化，由旋搏走律增合R的限值判断包店发 市数与电流春手款的比值变化；(2)当 310Q时，电路中的总电型最小，电路中的电流最大叫经过区的电 漪最大，根据电陷崎串联和欧毋芝律求出最大电漪，根据U-m 美出电压麦髀我大示数；根据PW-求出 瑞请托的电功率；宣 3200时，电珞中酶总也曲最大，也略中鞘电流最4、j根辗电值的串联和既看心律泰 由最小

8、电流，基播U=IR求出电压卷州裁，卜示教；棍据产4粗求出岛消推的最中电药率°【解答】由电路图可知，6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)当环境的酒精气体的浓度增大时，R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I=±可知，电路中的K电流变大，即电流表的示数变大，故错误。由R=苧可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故正确。(2)当Ro=10 时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，、，.12V所以，经过R0的电讯取大，I大二R0小省 Rc +40Q =

9、0.24A，则电压表的最大示数为：U最大=1大R=0.24A X 40 Q=9.6V ,小请装的电功率t %丈=(I J 辄k(0-24A)至g尢二200时，电路中的总电阻更大，电路中的电通裹小，U 12V电路中眄减小"3厢西定赤TR” 刺4再春的聂小示盘1为：U #+=I Jt=02AX40£2=8Vt 所映，电历卷不戴妁艳图为8V-9.6V,数正确。为消施的电动率二产(1小)R= (0.2A) ZX1OQ=O.W, 所以，电陋为消耗的功率蟠国为04皿。一战故选Co2. (2017 青岛)在如图所示电路中，电流表量程为 00.6A,电压表量程为0? 3V,电阻R的阻值为

10、20Q,灯泡Ri的阻值和同一电源的电压均保持不变。请画出该题的各个等效电路图。(1)只闭合开关S2、S3时，电流表示数为 0.2A,求电源电压是多少?(2)只闭合开关 S、与、S时，R正常发光，电路总功率为 2.4W,求R的阻值是多少？(3)只闭合开关 S,滑动变阻器 R的滑片调至最右端， R两端的电压为 U3;再将电源更换，保持滑片位置不变，R3两端的电压变为U3',电流表示数为0.15A.已知U3:U3'=2:3.求更换电源后，只闭合开关Si、S4时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，R的阻值变化范围是多少？【考点】IH :欧姆定律的应用；JA:电功率的计算.【分析】(

11、1)只闭合开关 S、S时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压;(2)只闭合开关 S、$、S3时，Ri与R2并联，根据P=UI=求出电路的总电阻，根据电阻的并联求出 Ri的阻值；(3)只闭合开关 Si,滑动变阻器 R3的滑片调至最右端，Ri与R3的最大阻值串联,电流表测电路中的电流，根据欧姆定律表示出更换电源前后R3两端的电压即可求出两种情况下电路中的电流之比，进一步求出更换电源前电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R3的阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律求出更换电源后电源的电压；更换电源后，只闭合开关S、&时,Ri与R3串联

12、，电压表测 Ri两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流，从而变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R3两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值，进一步得出答案。【解答】解：(1)只闭合开关 $、S3时，等效电路图如下图所示:吕IK-由1= 斗T得，电源的电压：U=IR2=0.2AX20Q=4VoR(2)只闭合开关 S、&、S时，等效电路图如下图所示：®'HSH由p二山，It得，电路的总电陋:R-U RP

13、 2,4W 3国升联电路中茗电阻的婀鼓等于备外电明倒毂之和，所见 W,中丈d+壶，解承&口皿U(3)只闭合开关 S,滑动变阻器 R3的滑片调至最右端，等效电路图如图 1所示;再将电源更换，保持滑片位置不变，等效电路图如图2所示:因 U3： U3' =2: 3,所以,则 Ii=yl2=二x 0.15A=0.1A,图U总】1中电路中的总电阻： R=且=40口 0.1A 40，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以，R3的最大阻值： R3=R总-Ri=40 Q -10 Q=30 Q ,图 2 中，电源的电压： U' =I2 (R1+R3) =0.15AX ( 10Q+30Q

14、) =6V,更换电源后，只闭合开关 S、S时，等效电路图如下图所示:当滑动变阻黑提人也略申的也觎为零忖，也路中的域流：h=Rr 1QQ期滑动变配矗提入电路中的费小随值为Oil,当范压裳的示政5=狎时，&接入也将中的阻阻最丸，因年战电珞中总电压等于各分电压".所以，小两端的电压二U/ =U -U=6V-3g3V,因串联粗路中各处的电潦相等，所或，电罐中的也流二Ut 叮 3V _3V_ 【厂正一花7即而一叼大'舞理：Rj/Tg,所以，11s的的位变化篦国走。答：(1)电源电压是4V; (2) Ri的阻值是10Q; (3)更换电源后，只闭合开关Si、0时，在不损坏电流表、电

15、压表和灯泡的情况下，R3的阻值变化范围是 010Q。3. (2017 哈尔滨)在家庭实验室，小聪学习使用电熨斗，如图为一款有高温、低温两档的家用电熨 斗，部分参数见下表。额定电压220V高温档额定功率1500W低温档额定功率500W整体质里1.2kg请回答：(1)电熨斗平放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为9.8 X10 3m2,则电熨斗对桌面的压强有多大?(g=9.8N/kg )(2)使用高温档时，通过电熨斗的电流是多少？(结果保留一位小数)(3)电烫斗在一次使用中，高温档工作累计30min,低温档工作累计15min,求此次使用中一共消耗多少电能?【考查角度】压强公式和电功率公式、电功公式的

16、应用。解析】(1)电曳斗平起隹水平直面上，时桌面崎压力和自身留重力相等，器据F=G=m£杀出关上小，又如道它用桌面的接触面叔.根搪p上求出也受斗片真面的压强；(2)根携P=UI范出使用高湿砂时通过 3电黄斗冷电滤；(3)根据亚=Pt季出其温枯和低混档消耗的电能，询者更和呼为此次他用中一共啃乖.的龟生.【解答】(1)电熨斗平放在水平桌面上，对桌面的压力：F=G=mg=1.2kg X 9.8N/kg=11.76N ,电熨斗对桌面的压强：p='=1200Pa。6.8AO司 b. 8X 1 .一%?220V(2)由P=UI可得，使用高温档时通过电熨斗的电流：W r(3)由P=又可得，

17、此次使用中一共消耗的电能：W=W 高+W 低=P 高 t 高+P 低 t 低=1500WX 30X 60s+500WX 15X 60s=3.15X 106J.答：(1)电熨斗对桌面的压强为1200Pa； 使用高温档时，通过电熨斗的电流是6.8A; (3)此次使用中一共消耗3.15X 106J的电能。4. (2017 呼和浩特)如图甲所示，电阻R=30 ，滑动变阻器 R2的最大阻值为 60 Q,电源两端电压为6V。(1)电路连接中，S应处于断开状态，R2的滑动触头P应滑至 (选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”)；(2)计算通过电路中电流的变化范围；(3)通过计算推导电阻 R2电功率与电流的

18、正确函数关系式，并在图乙中画出电阻R电功率与电流变化的函数图象(自己按需求填写最小分度值，并标出特殊点的数值)【考查角度】欧姆定律的应用、电功率的计算。【解析】（1）包路逐接时，开关断开，潸勒受阻器的滑片成势于陌演赢大处；（2）根据欧姆至尊，滑动建粗业的清片推寒在端呀，电波最大，甭动更阻套的薄片在装击潴时，电流最小；（3）根提？=1%庭及数学二次南教分析解答口【解答】（1）电路连接时，为了保护电路，S应处于断开状态，R2的滑动触头P应为于阻值最大处，由图可知，即最右端。（2）根据欧姆定律，R2滑动变阻器的滑片在最左端时，只有Ri接入电路,此时电流最大：I=；=Tt=0.2A; R2滑动变阻器的

19、滑片在最右端时，R2最大彳1和Ri串联接入电路,久1 3 cls此时电流最小：I =F=mC1” =0.067A ;艮+ SQfi +600电路中电流的变化范围为 0.067A0.2A。（3）已知R2和Ri串联接入电路,R2 的电功率：P2I2R2(-U)2R2RiR2U2_ 2R2(Ri R2)2U222Ri22Ri R2R2RU2_Z Z 2_ _(R R)2 4RR2R2由以上分析可知，当 Ri=R2时，电功率最大,P2最大=(6V)2码 4M30C=0.3W,此时电流,I6V=2R1 = 2X3O0=0.iA;电流最小时，R2的功率，P2=I ' 2R2= （6V)2X 60Q

20、=0.27W;根据数学知识可得，图乙中画出电阻R电功率与电流变化的函数图象:故答案为：（i）最右端；（2）电路中电流的变化范围为0.067A0.2A; （3）如上图。5. （20i7 黄石）小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5的定值电阻 R,实验室有如下器材供选用：A.两节干电池；B.开关一个和导线若干；C.电压表（0-3i5V）;D.电流表（00.6 - 3A）;E.滑动变阻器（0i0Q） ; F.滑动变阻器（0i00a）。(1)小华同学完成实验电路设计后，为了操作顺利和方便，除了A、B、C和D外，小华同学还需选用器材(选填" E ”或" F”)；(2)根据设计的实验

21、电路要求，请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线；(3)如图甲所示，连接好电路。在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片 P应该滑至 端(选填" G或“ H”)；(4)小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是(选填A B、C或D);A.滑动变阻器断路.滑动变阻器短路C.定值电阻R断路.定值电阻R短路(5)排除故障后，电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示，本次实验测得定值电阻 R是Qo【考查角度】伏安法测电阻的探究实验。骅析1 (1)根据滑峦变跟髭眄件用分析；(2)根据电谦机底和滑动变阻髭的接法

22、通图；(3)闭合开 美就，帝动变阻强限值调至霰大；(4)根据灯泡发光情况.电流表和电压会龙否商示敬殖走电路的故障； 注意灯泡不亮，也蜩苞珞存在断路或灯池发生短癖；电以奉承教为零乱胭电路斯谿；4M*各选项的薮障遗 行迩一分析；(5)根据欧姆走伸求出电阻。【解答】(1)滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数，实现多次测量；滑动变阻器的 阻值较大，则其两端分担的电压较大，定值电阻两端分担的电压较小，当滑片移动时，电压表的示数变化较小，不利于实验的结果的测量；故应选用滑动变阻器(。100)。(2)电源电压为2节干电池，为3V,故电压表量程为0-3V;滑动变阻器采用一上一下的接法，如图:G端。

23、(3)闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，即滑片移到(4)为合开美后电流芨选有示数，而电压裹有承数,说明电压左畀胱邳分新略中走值电般人断蛤;f U 2.2VI 0.4QA=5.Sfia(5)宅珏益的示效为Z2V,电流卷手羲:用040A,由将测得的定值电阻及为故答案为：(1) E; (2)如图；(3) G; (4) C; (5) 5.5。6. (2017 江西)如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“ 6V 0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡 电阻的影响)，电流表量程00.6A,电压表量程03V,滑动变阻器规格为“ 200、1A”。(1)电源电压调至6V,闭合开关S和卷，移动滑动变阻器滑片 巳使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少？R的阻值是多少？(2)电源电压调至8V,断开开关Si,闭合开关S2,为了保证电路安全， 求滑动变阻器的阻值变化范围。【考查角度】欧姆定律的应用。【解析】(1)闭合开关Si和$,灯泡L与滑动变阻器 R串联后再与R。并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据并联电路的电流特点求出通过R的电流