电功率专题五 范围问题 2023-2024学年人教版物理九年级上学期

专题五 范围问题 一、电功率范围问题 类型一：并联电路和串联电路 例1. 在如图所示的电路中， 电源电压恒定为3V，滑动变阻器R₁标有“20Ω2A”字样。只闭合开关S, 电流表示数为0.3A。 求: (1) 求电阻 R₁的阻值 (2) 电流在10s 内通过电阻R₂所做的功； (3) 再闭合开关 S₁，移动滑动变阻器滑片 P，使 R₁和R₂消耗的总功率最小， 求此最小总功率 P 最小。 变式1. 如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片 P置于滑动变阻器 的最右端 B 处时，电压表的示数为4V，定值电阻 的功率为0.8W；当滑片 P置于滑动变阻器； 的中点时， 电压表的示数变化了 1V. 下列结果正确的是 ( ) A. 电源电压为8V B. R₁的阻值为20Ω C. 电路变化前后电流之比为1：3 D. 电路总功率变化了 1.2W 例2.如图所示电路， 电源两端的电压为7.5V， 且保持不变. 小灯泡L 上标有“6 V3W”的字样，滑动变阻器的铭牌上标有“10ΩlA”的字样， 电流表量程为0~0.6A， 电压表量程为0~3 V. 不考虑灯丝电阻随温度的变化. 闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，求： ①电路中允许通过的最大电流?和最小电流? ②电压表的示数变化范围? ③滑动变阻器允许接入电路的阻值范围? ④小灯泡电功率的最大变化量? 21 变式2.如图所示，滑动变阻器 R₂最大阻值是20Ω， 当滑片P移到b端时， 闭合开关，R₁两端的电压为2V，电流表的示数为 0.2A，电源电压保持不变。求： (1) R₁的阻值; (2) 电源电压 U; (3) 滑片 P移动的过程中，R₁消耗的最大功率。 (4) 滑片 P移动过程中，R₂的最大功率和最小功率的差值。 【中考真题训练】 1. 如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V, 滑动变阻器规格“50Ω1A”, 小灯泡规格“2.5V0.625W”, 若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是( ) A. 滑片向右滑动， 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电流表的示数允许变化范围是 0.1~0.25A C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 24~50Ω D. 电路的最大电功率是 2.5W 2.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。 3. 如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。 电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R₂起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片 P在电阻 R₁的最上端，移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。电路中电流变化的范围为0.1~0.6A， 则下列说法正确的是 ( ) A. 施加的力最大时电路中电流为0.6A B. R₁连入电路阻值变化范围是0~30Ω C. 电路消耗的总功率变化范围是0.3W~1.5W D. R₁消耗的最大功率为 0.45W 22 类型二：开关动态电路 例 1. 小鸡孵化器的电路如图所示， 在一般情况下， 只需灯光照明， 电源电压为72V，R₁为定值电阻， 为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100Ω3A”字样，电流表 的量程为0~3A, 灯泡上标有“12V3W”的字样。 求: (1) 灯泡正常工作时的电流和电阻； (2) 闭合 S, 断开 灯泡正常发光，求 的阻值； (3)S、S₁、S₂均闭合时，求 R₂消耗的最大电功率和最小电功率。 例2. 在如图所示电路中， 小灯泡R₁标有“4V2W”字样， 不考虑小灯泡阻值随温度的变化。 定值电阻 ，滑动变阻器R₃允许通过的最大电流为1A，电流表 的量程为0~0.6A, 电流表A₂的量程为0~3A， 电压表的量程为0~3V， 电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。 只闭合开关S₂时， 电压表的示数为2V；将滑动变阻器滑片移到最左端， 闭合所有开关，此时电流表 A₂示数为0.5A。求: (1) 电源电压; (2) 滑动变阻器R₃的最大阻值； (3)只闭合开关S₃，在电路安全的情况下，滑动变阻器消耗的最大功率。 变式2. 如图， 电源电压不变， 定值电阻 小灯泡L标有“8V4W”字样(灯丝电阻不变)， 电流表量程为