2023年中考物理二轮专题复习 电路安全与极值问题计算
1.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，当R2的滑片位于最右端时，电路中的电流为0.2A，R2的功率为0.8W，当R2的滑片移至中点时，R1两端电压变化了1V。求：
（1）电阻R2的最大阻值；
（2）电源电压。
2.如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻， 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求：
（1）只闭合S1时，流过R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）该用电器的最大电功率。
3.如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。
（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率；
（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。
4.如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R2消耗的最大功率。
5.如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。
6.如图所示的电路中，电源电压保持恒定，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为。闭合开关和，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电流表、的示数分别为1.0A、0.4A。求：
（1）电阻的阻值；
（2）闭合，断开，调节滑动变阻器，求电路消耗功率的范围。
7.如图所示电路，电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 0.5A”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为2V，求定值电阻R2的阻值；
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，求电路中的最大电流和滑动变阻器R1接入电路中的最小阻值。
8.如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V；1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；
（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量；
（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。
9.在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A，问：
（1）通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2，要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？
10.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）电源电压；
（3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少。
11.如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值和电源电压；
（3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。
12.如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。为的定值电阻，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，电流表使用的量程为。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）开关、闭合，，断开时，定值电阻两端的电压；
（3）开关、闭合，，断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器连入电路的最大阻值。
13.小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警。
（1）计算R0；
（2）38℃时电流约为多少？
（3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率。
14.如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V；2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗电能；
（3）电源电压；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
15.小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。
（1）求电源电压U；
（2）求灯泡L的电阻；
（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'＝3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。
16.如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L1正常发光时的电阻；
（2）闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？
（3）闭合开关S、S2，断开S1，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此时Rab：Rbc=1：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？
（4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。
17.在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
（1）小灯泡的电阻为______Ω；
（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为______A；
（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为______W。
18.如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。
（1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值；
（2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热；
（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。
2023年中考物理二轮专题复习 电路安全与极值问题计算参考答案
1.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，当R2的滑片位于最右端时，电路中的电流为0.2A，R2的功率为0.8W，当R2的滑片移至中点时，R1两端电压变化了1V。求：
（1）电阻R2的最大阻值；
（2）电源电压。
【答案】（1）；（2）6V
2.如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻， 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求：
（1）只闭合S1时，流过R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）该用电器的最大电功率。
【答案】（1）1.25A；（2）44Ω；（3）1375W
3.如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。
（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率；
（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。
【答案】（1）3.75W；（2）0~15Ω
4.如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R2消耗的最大功率。
【答案】（1）10Ω；（2）6V；（3）4.8W
5.如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。
【答案】（1）10Ω；（2）80Ω；（3）2∶1
6.如图所示的电路中，电源电压保持恒定，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为。闭合开关和，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电流表、的示数分别为1.0A、0.4A。求：
（1）电阻的阻值；
（2）闭合，断开，调节滑动变阻器，求电路消耗功率的范围。
【答案】（1）10Ω；（2）
7.如图所示电路，电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 0.5A”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为2V，求定值电阻R2的阻值；
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，求电路中的最大电流和滑动变阻器R1接入电路中的最小阻值。
【答案】（1）10Ω；（2）40Ω；（3）0.5A，2Ω
8.如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V；1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；
（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量；
（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
9.在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A，问：
（1）通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2，要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
10.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）电源电压；
（3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少。
【答案】（1）0.5A；（2）8V；（3）2.4W
11.如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值和电源电压；
（3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。
【答案】（1）50Ω；（2）10Ω，12V；（3）
12.如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。为的定值电阻，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，电流表使用的量程为。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）开关、闭合，，断开时，定值电阻两端的电压；
（3）开关、闭合，，断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器连入电路的最大阻值。
【答案】（1）；（2）；（3）
13.小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警。
（1）计算R0；
（2）38℃时电流约为多少？
（3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率。
【答案】（1）800Ω；（2）0.011A；（3）0.144W
14.如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V；2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗电能；
（3）电源电压；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
【答案】（1）10Ω；（2）54J；（3）6V；（4）5Ω
15.小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。
（1）求电源电压U；
（2）求灯泡L的电阻；
（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'＝3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。
【答案】解：（1）由图加可知，当滑片P移动b端时，只有灯泡L工作，灯泡L正常发光，则电源电压U＝UL＝6V；
（2）由P＝可知，灯泡L的电阻：RL＝＝＝6Ω；
（3）由图甲可知，滑动变阻器和灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的示数为I＝0.3A时，
根据欧姆定律可知，电路中的总电阻R总＝＝＝20Ω；
根据串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻R′＝R总﹣RL＝20Ω﹣6Ω＝14Ω；
（4）由图乙可知，滑动变阻器分为两部分并联接入电路，
假设上端为R，下端为R2，由题意可知，滑动变阻器R＝R1+R2＝20Ω
则并联的总电阻R并＝＝＝＝；
电路消耗的电功率：P＝＝＝，
当R1＝10Ω时，电路消耗的电功率最小，P小＝＝1.8W。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）灯泡L的电阻为6Ω；
（3）当电流表的示数为0.3A时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'＝3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小为1.8W。
16.如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L1正常发光时的电阻；
（2）闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？
（3）闭合开关S、S2，断开S1，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此时Rab：Rbc=1：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？
（4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。
【答案】（1）5Ω；（2）8V；（3）30；（4）16W～25.6W或14.4W～24W
17.在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
（1）小灯泡的电阻为______Ω；
（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为______A；
（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为______W。
【答案】 ①. 12 ②. 0.4 ③. 17.2
18.如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。
（1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值；
（2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热；
（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。
【答案】（1） ，；（2）；（3）