初中物理电学动态电路分析极值问题基础篇含答案.docx

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初中物理电学动态电路分析极值问题基础篇含答案

初中物理电学动态电路分析（极值问题）基础版

一、单选题

1.如图所示是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。

电源电压恒为6V，定值电阻R2上标有“l5Ω0.3A”字样，R1为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值变化范围为10Ω～30Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。

闭合开关S，环境湿度适当，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（  ）

A. 湿度增大时，电压表示数变大                             B. 湿度增大时，电流表示数减小

C. 电流表的变化范围是0.2A～0.24A                       D. 电路的最大总功率是1.8W

2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。

其中，电源电压恒为6V，保护电阻R0=20Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。

小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表。

若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，则根据题中提供的信息可知（     ）

小聪

小英

小亮

A表示数I/A

0.20

0.15

0.12

V表示数U/V

2.0

3.0

3.6

身高h/m

1.6

A. 电阻棒的总电阻是60Ω                              B. 小聪的身高是1.7m，小亮的身高是1.5m

C. 小聪的身高是1.5m，小亮的身高是1.7m   D. 从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.2∼1.8m

3.如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（  ）

A. S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω

B. S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W

C. S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω

D. S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍

4.如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是3.2W；当开关S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；已知R2：

R3=3：

1，U1：

U1′=3：

2，P1：

P1′=1：

36。

下列结论正确的是（  ）

A. 电源电压是12V                                                   B. R2的阻值是30Ω

C. 电流表的最大示数是2.1A                                    D. 该电路的最大功率是64W

5.如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是（  ）

A. R0的阻值是5Ω

B. 电路的最大总功率12.8W

C. R0的最小功率是1.6W

D. 滑动变阻器最大阻值是35Ω

6.如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样：

滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是（  ）

A. 电路中电流不超过

B. 两端电压不超过3V

C. 滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化

D. 电路的总功率在范围内变化

7.现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。

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5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。

下列结论正确的是（  ）

A. 电源的电压为5V

B. 小灯泡的最大功率为0.3W

C. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω

D. 整个电路的最小功率是1.8W

8.在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（  ）

A. 电流表的示数变化范围0.3A～0.6A                     B. 灯泡消耗的最小功率为0.9W

C. 电路消耗的最大总功率为2.7W                            D. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω～10Ω

9.如图甲所示，电源电压恒定不变，电流表量程为“0〜0.6A”，电压表量程为“0〜3V”，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”，R1为定值电阻。

在保证各用电器安全的情况下，移动滑动变阻器滑片的位置，记下电压表和电流表的示数后，分别求出R2对应的电功率和电阻值，画成图象如图乙，下列说法中正确的是（ ）

①电源电压为6V

②R1的阻值为5Ω

③电压表的示数变化范围是1V﹣3V

④整个电路消耗的最小功率为1.35W

A. 只有①②正确                 B. 只有③④正确                 C. 只有②④正确                 D. 只有②③④正确

10.如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”.闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（  ）

①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W

②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A

③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω

④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W

A. ①③                                     B. ①④                                     C. ②③                                     D. ②④

二、多选题

11.在如图所示的电路中，电源电压为4V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，小灯泡标有“2V1W”字样（灯的电阻不变），滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。

闭合开关，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（  ）

A. 小灯泡的最小功率为0.36W

B. 电压表的示数范围是1～3V

C. 滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4～12Ω

D. 电路总功率变化范围1～2W

12.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

D. 电路消耗总电功率的变化范围为

13.如图甲所示的电路中，定值电阻R1阻值为7.5Ω，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑片P从b端移动a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（  ）

A. 电源电压为9V

B. 滑动变阻器的阻值范围是0～15Ω

C. 电路消耗的最大电功率为2.7W

D. R1消耗的最小功率为0.6W

三、填空题

14.如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为________J，R3的电功率的最大值为________W。

15.如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关，当变阻器滑片P往左滑动时，灯泡L的亮度________；调节滑片P从变阻器最右端滑到最左端的过程中，电压表V1的变化范围为2.5V～4.5V，电压表V2的变化范围为2V〜0V，电流表的变化范围为0.1A〜0.16A，则变阻器的最大阻值是________Ω。

16.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示，则电源电压为________V，滑片从b点滑到a点的过程中，电路消耗的总功率最大值为________W，滑片在a点时，10s内电阻R消耗的电能为________J。

四、计算题

17.如图，L为标有为“2.5V0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定。

闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A．求：

（不考虑温度对灯泡电阻的影响）

（1）电源电压U；

（2）电阻R1的阻值；

（3）电路接通时的最小功率。

18.如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0﹣3A，电压表量程为0﹣3V，不计温度对灯丝电阻的影响。

求：

（1）灯泡正常工作时电阻为多大；

（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；

（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围

19.如图所示，灯泡上标有“9V5.4W”的字样（假设灯丝电阻不变），只闭合S1，当滑动变阻器滑动到某处时，电流表A2读数为0.2A.电压表V读数为9V；两个开关全部闭合，滑动变阻器滑动到最左端时，灯泡恰好正常发光，电流表A2读数为1.0.A，则

（1）只闭合S1，电流表A2读数为0.2A时，滑动变阻器接人电路的电阻值；

（2）电阻R1的电阻值；

（3）滑动变阻器从左向右滑动过程中，滑动变阻器的最大功率。

20.如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1=20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。

（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压；

（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V,求R3的阻值；

（3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范图.

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】C

2.【答案】C

3.【答案】D

4.【答案】C

5.【答案】C

6.【答案】D

7.【答案】D

8.【答案】D

9.【答案】C

10.【答案】A

二、多选题

11.【答案】