海南省2022年中考物理一轮复习考点通关第十二讲电学微专题8极值范围类计算分层训练

第十二讲电学微专题微专题8极值范围类计算(建议时间：30分钟)基础过关1.如图所示，电源电压恒为6V，R1是定值电阻，A、B是滑动变阻器R2的两端．闭合开关，当滑片P在A端时，的示数为0.6A；当滑片P移到B端时，的示数为0.2A．则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是()第1题图A.10Ω，15ΩB.10Ω，20ΩC.10Ω，30ΩD.30Ω，10Ω2.(2019包头)如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)．当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A．下列说法正确的是()第2题图A.电源电压为9VB.滑动变阻器的最大阻值为18ΩC.调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5VD.电路的最小功率与最大功率之比为3∶163.(2019哈尔滨)在安全工作条件下，将“2.5V0.3A”小灯泡Ll和“3.0V0.3A”小灯泡L2串联在电路中工作，通过两灯的电流之比为______；若将L1和L2并联在另一电源下工作，则L1和L2能消耗的总功率最大值为________W．(设灯丝电阻不变)4.(2019镇江改编)图甲中，灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图乙所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，电源电压为______V；为保证电路安全，R的调节范围为________．甲乙第4题图5.小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示．ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB＝5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号．已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计．求：第5题图(1)踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？(2)当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？(3)当报警器开始报警时，压力传感器R的电功率为多少？(4)若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向哪边移动？简要说明理由．

参考答案及解析微专题8极值范围类计算基础过关1.B2.D【解析】小灯泡L的电阻为RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,L),PL)＝eq\f(（6V）2,3W)＝12Ω，S闭合，当P在最左端时，小灯泡L正常工作，故电源电压为U＝UL＝6V，A错误；当S闭合、S1断开，P在中点时，滑动变阻器一半电阻接入电路，且与小灯泡L串联工作，I＝0.2A，则eq\f(R,2)＝eq\f(U,I)－RL＝eq\f(6V,0.2A)－12Ω＝18Ω，故滑动变阻器的最大阻值为R＝36Ω，B错误；当P在最右端，S、S1都闭合时，电压表测量电源电压，示数可达到6V，C错误；根据P＝eq\f(U2,R)可知，当R与L串联时，电路中的总电阻最大，电功率最小，当R与L并联时，电路中的总电阻最小，电功率最大，则最小、最大电功率之比为eq\f(Pmin,Pmax)＝eq\f(\f(U2,R串),\f(U2,R并))＝eq\f(R并,R串)＝eq\f(\f(RRL,R＋RL),R＋RL)＝eq\f(RRL,（R＋RL）2)＝eq\f(36Ω×12Ω,（36Ω＋12Ω）2)＝eq\f(3,16)，D正确．故选D.3.1∶11.375【解析】因为在串联电路中，通过各用电器的电流相等，所以当两个小灯泡串联在电路中时，通过两灯的电流相等，电流之比为1∶1；由于灯L1的额定电压为2.5V，灯L2的额定电压为3V，所以当把两灯并联时，电源电压最大为2.5V，灯泡L2的电阻为R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(3.0V,0.3A)＝10Ω，两灯消耗的总功率最大值为P总最大＝P1大＋P2大＝2.5V×0.3A＋eq\f(（2.5V）2,10Ω)＝1.375W.4.46～20Ω【解析】由于灯泡L的额定电流为0.25A，由图乙可知，小灯泡的额定电压为2.5V，L正常发光时的阻值为RL＝eq\f(UL,II)＝eq\f(2.5V,0.25A)＝10Ω，灯泡与定值电阻R串联，故电源电压为U＝2.5V＋1.5V＝4V；当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R滑小＝eq\f(1.5V,0.25A)＝6Ω；当电压表的示数为3V时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，此时小灯泡两端的电压为1V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流为0.15A，由于串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流也为0.15A，则滑动变阻器连入电路的电阻为R滑大＝eq\f(Umax,I2)＝eq\f(3V,0.15A)＝20Ω，故R的调节范围为6～20Ω.5.解：(1)当踏板空载时，压力传感器受到的压力为0，由图乙可知R＝25Ω设电压表示数为U0，根据串联电路特点可得：eq\f(U0,R0)＝eq\f(U－U0,R)则U0＝eq\f(R0,R＋R0)U＝eq\f(15Ω,25Ω＋15Ω)×8V＝3V(2)当报警器开始报警时，电压表示数为U0′＝6V电路中电流I＝eq\f(U0′,R0)＝eq\f(6V,15Ω)＝0.4A压力传感器两端的电压UR＝U－U0′＝8V－6V＝2V压力传感器的阻值R′＝eq\f(UR,I)＝eq\f(2V,0.4A)＝5Ω由图乙可知，此时压力传感器受到的压力大小为8N设A处所受支持力大小为FA，B处所受压力大小为FB由杠杆平衡条件得：FA×OA＝FB×OB则踏板设定的最大压力值FB＝eq\f(OA,OB)×FA＝eq\f(5,1)×8N＝40N(3)当压力传感器开始报警时，电路电流为I＝0.4A压力传感器两端电压UR＝2V电功率PR＝URI＝2V×0.4A＝0.8W(4