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专题训练三 电功率之变化范围和最值类计算
第十八章 电功率
物理 九年级下册 人教版
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1.如图所示,电源电压为6 V,一只标有“3 V 3 W”的小灯泡与一个最大阻值为9 Ω的滑动变阻器串联,灯丝电阻不变,在保证电路安全工作的前提下,电路的最大总功率和滑动变阻器两端的最大电压分别为( )
A.6 W 4.5 V B.4.5 W 6 V
C.6 W 6 V D.9 W 4.5 V
A
2.在如图所示的电路中,电源的电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为8 Ω。闭合开关,移动滑片P,当R2等于2 Ω或8 Ω时,R2的电功率均为8 W,则下列选项中正确的是( )
A.电流表示数最大为6 A
B.电压表示数最大为6 V
C.R1的阻值为8 Ω
D.R2的最大功率为9 W
D
3.一只标有“20 Ω 0.5 A”的滑动变阻器和一只标有“6 V ?W”的小灯泡,小灯泡的额定功率已经模糊不清,忽略灯丝电阻受温度的影响。将它们并联接入电路中,电路允许的最大总功率是4.5 W,小灯泡的额定功率是____W;若将它们串联接入电路,它们两端允许加的最大电压为____V。
1.5
11
4.(梧州中考)在如图所示的电路中,电源电压恒定为6 V,R1阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.9 A。求:
(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“50 Ω 2 A”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15 W,则电源的最小电功率是多少?
类型二 取值变化范围类
5.(双选)如图所示,电源电压为4.5 V且保持不变,电压表选择“0~3 V”量程,电流表选择“0~0.6 A”量程,电阻R1阻值为10 Ω,滑动变阻器R2规格为“20 Ω 1 A”,闭合开关S,在保证各元件安全的条件下,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的变化范围是0.3~0.6 A
B.电压表的变化范围是1.5~3 V
C.滑动变阻器的阻值变化范围是5~20 Ω
D.该电路的最大总功率是2.7 W
BC
6.如图甲所示,已知电流表的量程为“0~0.6 A”,电压表的量程为“0~15 V”,滑动变阻器R2的规格为“50 Ω 0.5 A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系图象如图乙所示,在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为9 V
B.R1的阻值为20 Ω
C.滑动变阻器的取值范围是2~50 Ω
D.电路总功率的变化范围是2~3 W
C
7.(双选)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表的示数与两电压表的示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9 V
B.滑动变阻器的最大阻值为10 Ω
C.小灯泡的额定功率为6 W
D.电路总功率的变化范围是6~12 W
CD
8.在如图所示的电路中,电源电压U=6 V,小灯泡L标有“4 V 1.6 W”的字样(电源电压和小灯泡的阻值均保持不变),R1为定值电阻,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”的字样,电流表A的量程为“0~0.6 A”。求:
(1)小灯泡L的电阻RL。
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为4 V,R1工作5 min消耗的电能。
(3)当开关S1断开、S2闭合时,在电路安全的情况下,小灯泡电功率的变化范围。
解:由图可知,R1、R2并联,电流表测干路的电流。
(1)由并联电路的电压特点可知,R1两端的电压:U1=U=6 V,则通过R1的电流:I1= eq \f(U1,R1) = eq \f(6 V,10 Ω) =0.6 A。
(2)由并联电路的电流特点可知,通过R2的电流:I2=I-I1=0.9 A-0.6 A=0.3 A,由并联电路的电压特点可知,R2两端的电压:U2=U=6 V,由欧姆定律可知,R2的阻值:R2= eq \f(U2,I2) = eq \f(6 V,0.3 A) =20 Ω。
(3)由P=UI可知,电路中的最小电流:I最小= eq \f(P最小,U) = eq \f(15 W,6 V) =2.5 A,由滑动变阻器的规格可知,滑动变阻器允许通过的最大电流:I滑大=2 A,则通过定值电阻的最小电流:I定小=I最小-I滑大=2.5 A-2 A=0.5 A>0.3 A,因此滑动变阻器替换的是R2;
由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,通过滑动变阻器的电流最小,由并联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压:U滑=U=6 V,通过滑动变阻器的最小电流:I滑小= eq \f(U滑,R滑大) = eq \f(6 V