第十五章 专题特训二 电功率极值问题-2021-2022学年九年级下册物理【拔尖特训】苏科版

专题特训二　电功率极值问题 类型一 定性判断电功率的大小 1. 如图所示为某研究性学习小组利用“PZ220-60”的 灯泡L1和“PZ220-15”的灯泡L2所设计的四幅电 路图.当把它们分别接入同一个家庭电路时都能 发光,则消耗电功率最大的是(假设灯丝电阻 不变) ( ) A B C D 类型二 通过滑动变阻器改变电路状态并计算电路 中某一部分的电功率极值 2. 在如图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关 后,将滑片从b端移到a端的过程中,导体R1 和 滑动变阻器R2消耗的电功率随电流变化的关系 图像如图乙中A、B 所示.若滑动变阻器的最大 阻值为20Ω,则: 第2题 (1) 导体R1的阻值是 Ω. (2) 电源电压为 V. (3) 滑动变阻器的阻值为多少时,滑动变阻器消 耗的功率最大,最大电功率是多少? 类型三 通过开关改变电路状态并计算电路中某一 部分的电功率极值 3. (2019·聊城)如图所示,电源电压恒为12V,小 灯泡上标有“6V 3.6W”字样且灯丝电阻保持 不变,当只闭合S、S1时,小灯泡正常发光;当所有 开关都闭合,滑动变阻器的滑片移动到最右端 时,电流表A的示数是1.8A. 求: (1) 定值电阻R1的阻值. (2) 滑动变阻器R2的最大阻值. (3) 小灯泡通电时消耗的最小电功率. 第3题 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 71 第十五章　电功和电热 类型四 计算整个电路电功率的极值 4. (2019·济宁三模)如图所示,电源电压恒定, R1=48Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是24Ω,小 灯泡L标有“6V 3W”字样,忽略灯丝电阻随温 度的变化,电流表的量程为0~3 A.当开关S1、S3 断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片P 移动到中点 时,灯泡L恰好正常发光. (1) 求小灯泡的电阻RL及电源电压U. (2) 当开关S2、S3断开,S1闭合时,通电5min,求 灯泡消耗的电能. (3) 当开关S1、S2、S3都闭合时,移动滑动变阻器 的滑片P,在电流不超过电流表量程的情况下, 求电路的总功率的最小值与最大值之比. 第4题 类型五 根据电功率的极值计算相关物理量 5. 在如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标 有“6V 4.8W”字样,电阻R1 的阻值为10Ω,滑 动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样.当R2 的 滑片P 置于最左端时,只闭合S1,灯泡正常发光. (1) 求小灯泡的额定电流. (2) 当滑片P 置于最左端时,闭合S1、S2,求10s 内电路消耗的总电能. (3) 当滑片P 置于最右端时,只闭合S2,移动滑 片P,使R2的电功率占电路总功率的比值最小, 则R2的电功率多大? 第5题 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 81 物理(苏科版)九年级下 4. 解析:(1) 由图乙可知,当定值电阻R2两端的电压U2=3V 时,通过的电流I2=0.6A,定值电阻R2 的阻值R2= U2 I2 = 3V 0.6A=5Ω. (2) 只闭合开关S1时,灯泡L与电阻R2串联, 灯 泡L两端的电压UL=3V,定值电阻R2两端的电压U2=U- UL=6V-3V=3V,电路中的电流I=0.6A,则灯泡的功率 PL=ULI=3V×0.6A=1.8W.(3) 开关S1、S2、S3都闭合时,L 与R1并联,只闭合S1、S3时,电路为灯泡L的简单电路,电路工 作20s消耗的电能之差即为R1消耗的电