第16章 升阶训练专题十四 电功率之动态电路和极值问题-(习题课件)【优+学案】2023-2024学年九年级全一册物理课时通(沪科版)

年级全·HK 物 理 第十六章　电流做功与电功率 升阶训练专题十四　电功率之动态电路和极值问题 ⁠ ⁠电功率之动态电路问题 1.（济宁中考）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL.闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2 W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时，小灯泡的实际功率可能是（　B　） A.10 W B.15 W C.25 W D.30 W B 2.如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＝2Ω、R2＝4Ω.当S1、S2都断开时，电流表的示数为1 A.当S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.8 A，则电阻R3＝ 　20　⁠Ω，此时电路的总功率为 　10.8　⁠W. 20　 10.8　 3.如图甲所示是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S1，小灯泡的实际功率为1 W，电源电压为 　7　⁠V.若电源电压为2 V，闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表示数变化了 　0.2　⁠A，小灯泡的实际功率为 　1　⁠W. 7　 0.2　 1　 ⁠电功率之极值问题 4.在如图所示的电路中，电源电压为4.5 V保持不变，电压表量程0～3 V，电流表量程0～0.6 A，滑动变阻器R的规格是“10Ω　1 A”，灯泡L标有“2.5 V　0.5 A”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（　D　） A.电流表的示数变化范围0.3～0.6 A B.灯泡消耗的最小功率为0.9 W C.电路消耗的最大总功率为2.7 W D.滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～10Ω D 5.如图所示，R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，电源电压保持4.5 V不变，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”.为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为 　2.5　⁠Ω，R1消耗的最小功率为 　0.45　⁠W. 第5题图 2.5　 0.45　 6.如图所示，电源电压恒定，R1＝30Ω，R2＝60Ω.当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1 A.在不发生短路的情况下，当开关 　S1、S2　　⁠闭合时，电路中的总电流最大，是 　0.45　⁠A；当开关 　S3　　⁠闭合时，电路消耗的电功率最小，是 　0.9　⁠W. 第6题图 S1、S2　　 0.45　 S3　　 0.9　 7.如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R是滑动变阻器.当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.3 A；当滑动变阻器滑片P移动到中点，开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合，S1断开时，电压表的示数为U2，且U1∶U2＝2∶3.求： （1）电源电压. 解：（1）由图知，当滑片P移动到最右端，开关S1闭合，S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压U＝IR1＝0.3 A×20Ω＝6 V. （2）滑动变阻器的最大阻值. 解：（2）由图知，当滑片P移动到中点，开关S1闭合，S2断开时，R与R1串联，电压表测变阻器两端电压，由串联电路特点和欧姆定律可得，电压表示数U1＝I1×R＝×R.滑片P位置不变，开关S2闭合，S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数U2＝I2×R＝×R.因为U1∶U2＝2∶3，即∶＝2∶3，所以＝，解得R＝20Ω. （3）要使整个电路消耗的电功率最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器的滑片P移动到的位置，最小电功率是多少？ 解：（3）因为R1＞R2，所以当S1闭合、S2断开，且滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率最小. Pmin＝＝＝0.9 W. 8.（2022·枣庄中考）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； （1）由图乙可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且Ib＝0.2 A，Pb＝2 W， 由P＝UI＝I2R可知，滑动变阻器的最大阻值为Rb＝＝＝50Ω. 解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压. （2）R0的阻值和电源电压； （2）由图乙可知，假设滑片P在某点c处时，电路中的电流Ic＝0.4 A，Pc＝3.2 W，所以滑动变阻器接入电路的阻值Rc＝＝＝20Ω. 当滑片