备战中考物理热点考点08电学压轴题变化范围型计算题专题突破含解析VIP专享VIP免费

热点考点08－电学压轴题“变化范围型”计算题专题突破考点分析此类题型是近几年风靡全国的电学压轴题，难度较大，对分析及思维能力要求较高；此类题主要是对电流表、电压表的量程进行合理的选择，并选择合适的电源电压，及合适的滑动变阻器，并根据要求，计算变阻器的调节范围或电源的调节范围，也还可能是要求在某个限定条件下，求出某个用电器或电阻的功率变化范围或总功率的变化范围。考点突破解答此类题应注意一下几个问题：（1）必须保证电路安全，即无论如何调节电源电压，或调节变阻器的阻值，不能损坏电流表或电压表，也不能使灯泡两端电压超过灯泡标注的额定电压。（2）在满足某个要求的同时，必须考虑题中的其它隐藏条件，如在保证电流表不超过量程的前提下，电流是否超过了灯泡的额定电流，在电流表与灯泡安全的前提下，电压表的示数是否超过了所选择的量程。（3）在求变阻器的变化范围时，通常从最大允许电流入手去求变阻器的最小电阻，从最小电流或与之并联的电压表的量程入手去求变阻器的最大阻值；当电路均保证安全的前提下，变阻器标注的最大阻值即为变阻器的最大允许阻值。（4）在题目中对电流或电压或电源有一定要求时，必须先满足此要求，如要求电流表示数达到满刻度的2/3,或电流表示数不小于其满刻度的1/3等，在满足此前提条件的同时，还必须先考虑电表所选择的量程是否是合适的，不要顾此失彼。考点典例例1:（2018河北中考命题组原创试题）在如图1所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，电压表的量程为0－15V，闭合开关S后，电压表示数为12V，电路电流为0.3A，（1）求电源电压？（2）求滑动变阻器R2的电功率？（3）现将R1替换为阻值为15Ω的定值电阻，有标有“30Ω、1A”和100Ω、0.6A”的滑动变阻器，请从滑动变阻器中选出一个替换电路图中的R2，要求：电路接通时，在电压表的示数不为零且保证安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P使定值电阻两端电压的变化量最大，求定值电阻两端电压的变化量？【答案】（1）18V（2）3.6W（3）9V【解析】（1）电源电压U=IR1+U2=0.3A×20Ω+12V=18V。（2）滑动变阻器功率P2=U2I=12V×0.3A=3.6W。（3）根据U=IR可知，若使R1两端的电压变化量最大，需使通过的电流变化量最大，当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中电流I大=18V/15Ω=1.2A；当选择“30Ω1A”的滑动变阻器时，电路中最大电流I大=1A，当滑动变阻器全部连入电路时，电流I1=U/R1+R变=18V/15Ω+30Ω=0.4A,此时电压表示数为0.4A×30Ω=12V＜15V故最小电流为I小=0.4A，△I1=I大－I小=1A－0.4A=0.6A；当选择“100Ω、0.6A”的滑动变阻器时，电路中电流I2=U/R1+R2大=18V/15Ω+100Ω≈0.16A，此时电压表示数为0.16A×100Ω=16V＞15V，故最小电流为I小2=18V－15V/15Ω=0.2A,则△I2=0.6A－0.2A=0.4A＜△I1，所以应选择标有“30Ω、1A”的滑动变阻器，此时定值电阻两端电压的变化量最大为△U=△I1×R1=0.6A×15Ω=9V。【名师点睛】（1）定值电阻和滑动变阻器串联，由串联电路电流和电压的规律即可求出电源电压。（2）题中通过滑动变阻器的电流和其两端电压已知，根据电功率P=UI即可求出电功率。（3）根据U=IR可知，若使R1两端电压的变化量最大，需使通过的电流变化量最大，分别将两滑动变阻器替代R2后的电流变化量均求出来并比较，经比较应选择“30Ω、1A”的滑动变阻器；通过△U=△I×R1可求出R1两端电压的变化量。例2：（2017河北中考试题）如图24所示电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”，在AB间介于规格为“12V，12W”的灯泡，闭合开关，当变阻器的1/5阻值连入电路时，灯泡正常发光，（1）求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压？（1A，18V）（2）R0是图25所示的Ra和Rb之间的任意取值的电阻，当在AB之间接入R0后，闭合开关，在保证电路安全的的情况下，将滑片P从最右端向左端移动的过程中，电流表示数均出现过0.4A（电流表选择了0—0.6A量程）求R0的取值范围和电压表示数的最大值及最小值？【答案】（1）（1A，18V）（2）（15--25Ω，12V，3V）【解析】（1）当灯正常发光时，此时电路中的电流根据I=P/U=1A，可得灯泡的电阻RL=U2/P=12Ω,则此时...