中考物理二轮微专题复习
微专题6 电学“比值”、“极值”及“取值范围”问题
1. 如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1，A2为实验室用电流表(接线柱上标有“－”，“0.6”，“3”)，闭合开关后，调节滑片P，使两电流表指针所指位置相同。
下列说法正确的是( )
A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4
B.通过R0与R1的电流之比为4∶1
C.R0与R1两端的电压之比为1∶4
D.R0与R1的阻值之比为4∶1
2. 为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小灯泡上标有“2.5V 0.5W”的字样(灯丝的电阻随温度的升高而变大)，电源的电压恒为4.5V，则下列说法不正确的是( )
A.当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.2A
B.当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为4∶5
C.当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为300J
D.当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大于0.125W
3. 如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。
当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如乙图所示。
下列判断正确的是( )
甲乙
A.电源两端电压为10V
B.定值电阻R2的电阻值为40Ω
C.滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为120Ω
D.电路消耗电功率的最大值为7.2W
4. 如图所示，电源电压为4.5V且保持不变，两电压表的量程均为0~3V，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样，闭合开关S，移动滑片P，在保证电路中各元件都不损坏的情况下，下列说法不正确的是( )
A.电流表示数的变化范围是0.25A~0.5A
B.电压表V1示数的变化范围是1.5V~3V
C.电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W~1.5W
D.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω~20Ω
5. 电阻R1＝12Ω，R2＝4Ω并联在同一电路上。
则它们两端的电压之比为U1∶U2＝，电流之比I1∶I2＝，功率之比P1∶P2＝。
6. 如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。
开关S断开时，R1与R2的电功率之比为；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为。
7. 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“30Ω1A”，灯泡L标有“6V3W”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(选填“0~0.6A”或“0~3A”)最恰当，滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为Ω；电路中电流的最小值应为A。
8. 如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0~3A。
当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为Ω，
当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是W。
9. 如图所示电路，电源电压可调，R1＝10Ω，小灯泡标有“6V6W”(阻值不变)。
滑动变阻器R2上标有“15Ω2A”的字样，求：
(1)若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能。
(2)若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V~3V之间变化，求电源电压的最大调节范围。
10. 现有一个可调电压电源，一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50Ω2A”的字样)，一个电压表，A、
B、C三盏小灯泡规格分别为：A灯“6V3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V6W”，三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示，即三个灯的电阻随实际功率变化而变化，在保证电路安全的情况下，进行以下实验。
(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为6V，求经过2.5min，三盏小灯泡消耗的总电能为多少焦耳?
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使A灯正常发光，求此时C灯的实际电功率。
(3)若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为20V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为15V，求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围。
甲乙
11. 如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω。
当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3∶1(灯的电阻保持不变)。
求：
(1)电源电压。
(2)当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压。
(3)小灯泡消耗的最小电功率(不能为0)。
参考答案
1. D
2. C
3. D
4. D
5. 1∶1 1∶3 1∶3
6. 2∶1 2∶3
7. 0~0.6A 6 0.25
8. 12 24~36
9. 解：(1)只闭合S 1时，灯泡L 正常工作10s 消耗的电能：W ＝Pt ＝6W ×10s ＝60J 。
(2)只闭合S 2时，R 1、R 2串联，设电源电压为U ，电压表示数为U R ，有U ＝
1
R
U R (R 1＋R 2)。
当U R ＝1V ，R 1＝10Ω，R 2＝0时，电源电压最小值为U 最小＝1V ，当U R ＝3V ，R 1＝10Ω，R 2＝15Ω时，电源电压最大值为U 最大＝7.5V ，所以电源电压最大调节范围是1V≤U ≤7.5V 。
10. 解：(1)三灯并联，U ＝6V ，则三灯发光W 总＝P 总t ＝(3W ＋4.8W ＋6W)×2.5×60s ＝2070J 。
(2)三灯串联，A 灯正常发光，则I ＝A A P U 额额＝3W
6V
＝0.5A ，由图甲可得U C ＝2V ，P ＝U C I ＝2V ×0.5A ＝1W 。
(3)当电压表示数为15V 时，U B ＋U C ＝20V －15V ＝5V ，从图甲可知I B ＝I C ＝0.5A 时，U B ＝3V ，U C ＝2V ，R ＝
R R U I ＝15V 0.5A ＝30Ω。
当B 灯正常发光时，电路中有最大电流：I′B ＝I′C ＝B B P U 额额＝4.8W
6V
＝
0.8A ，滑动变阻器R 有最小值，由图甲可知此时U′B ＝6V ，U′C ＝4V ，R′＝R R U I ''＝20V 10V 0.8A
－＝12.5Ω，滑动变阻器变化范围为12.5Ω~30Ω。
11. 解：(1)灯泡正常发光电阻：R L ＝2
U P 额额＝2
6V ()3.6W
＝10Ω。
只闭合S 与S 2时，滑片P 在中点，灯L
与滑动变阻器
12R 1串联灯正常发光：I ＝P U 额额＝3.6W 6V ＝0.6A ，电源电压：U ＝I (R L ＋1
2
R 1)＝0.6A ×(10Ω
＋0.5×40Ω)＝18V 。
(2)当只闭合S 与S 2，滑片P 在A 端，灯L 与滑动变阻器的最大电阻R 1串联。
电路中实际电流：I 实＝
U R 总＝L 1U R R ＋＝18V
1040ΩΩ
＋＝0.36A ，灯泡两端实际电压：U 实＝I 实·R L ＝0.36A ×10Ω＝3.6V 。
(3)所有开关闭合，滑片P 在A 端时，灯L 被短路，R 2与R 1并联，电流表A 1测干路电流，电流表A 2测R 2电流，由I 干∶I 2＝3∶1，可知I 1∶I 2＝2∶1，因为I 1R 1＝I 2R 2，所以R 2＝
1
2
I I ×R 1＝2×40Ω＝80Ω。
当R 2与灯L 串联，即只闭合S 与S 1时，通过灯的电流最小，灯的实际功率最小。
I 小＝
L 2
U
R R ＋＝
18V
1080ΩΩ
＋＝0.2A ，灯消耗的最小功率：P 小＝I 2小·R L ＝(0.2A)2×10Ω＝0.4W 。
