专题4 电功率相关极值范围类计算-【黄冈100分闯关】2022-2023学年九年级物理下册作业课件(人教版)

专题四　电功率相关极值范围类计算 物理 九年级下册 人教版 100分闯关 １．如图甲是小明设计的探究实验电路,灯泡L在安全范围内的伏安特性曲线如图乙,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R 的最大阻值20Ω,电流表量程０~0.6A,电压表量程0~3V.下列判断中正确的是( ) A．变阻器滑片右移时电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡亮度变亮 B．变阻器滑片右移时电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡亮度变暗 C．为保证电路各元件安全,滑动变阻器的阻值只能在5Ω~10Ω之间调节 D．在安全调节过程中滑动变阻器消耗的最小电功率是0.9W C 2．如图为一种测量环境湿度的仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6 V，定值电阻R＝10 Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，R0的阻值范围为10 Ω～20 Ω，电压表接入电路的量程为“0～3 V”，电流表接入电路的量程为“0～0.6 A”。闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是( ) A．R0两端的电压变大 B．电压表示数与电流表示数的比值变大 C．经过R0的最大电流为0.5 A D．电阻R的最大功率为0.9 W D 3．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,滑动变阻器的滑片滑到最右端时,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. 5．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3 V　0.75 W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻值为20 Ω，定值电阻R2＝20 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻是多少？ (2)只闭合开关S和S2，将变阻器R1的滑片P移到中点时，电流表示数为0.15 A，则电源电压是多少？ (3)只闭合开关S、S1和S3，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I­U关系如图乙所示，在保证各电路元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许接入电路的阻值变化范围是多少？ 解:(1) 由图可知, 只闭合S、S1 时,L与R１ 串联,小灯泡正常发光,由串联电路电流特点和P＝UI 可得电路中电流I＝I１＝IL＝ eq \f(P额, U额) ＝ eq \f(3.6W,6V) ＝0.6A,由串联电路的电压特点知,R１ 两端电压U１＝U －U额＝12V－6V＝6V,所以R１ 的阻值R１＝ eq \f(U1, I1) ＝ eq \f(6V,0.6A) ＝10Ω　 4.如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电压表的量程为0～15 V，电流表的量程为0～0.6 A，灯L上标有“6 V　3 W”字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化)，定值电阻R2＝30 Ω。当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端 eq \f(2,5) 处时，灯L正常工作；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，电流表示数为0.3 A，求： (1)灯泡的电阻。 (2)电源电压。 (3)在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围。 解：(1)灯泡的电阻RL＝ eq \f(UL2,PL) ＝ eq \f(（6 V）2,3 W) ＝12 Ω (2)当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端 eq \f(2,5) 处时， eq \f(2,5) R1与L串联，因串联电路中各处的电流相等，由P＝UI可得，电路中的电流I1＝IL＝ eq \f(PL,UL) ＝ eq \f(3 W,6 V) ＝0.5 A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由I＝ eq \f(U,R) 可得，电源的电压U＝I1(RL＋ eq \f(2,5) R1)＝0.5 A×(12 Ω＋ eq \f(2,5) R1)①，当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，R2与 eq \f(1,2) R1串联，则电源的电压U＝I2×(R2＋ eq \f(1,2) R1)＝0.3 A×(30 Ω＋ eq \f(1,2) R1)②，由①②可得：U＝18 V，R1＝60 Ω　 (3)只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，灯泡可以正常发光，其最大功率为3 W，当电压表的示数U1＝15 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，此时灯泡两端的电压UL′＝U－U1＝18 V－15 V＝3 V，灯L消耗的最小电功率PL′＝ eq \f(（UL′）2,RL) ＝ eq \f(（3 V）2,12 Ω) ＝0.75 W，灯L消耗的电功率范围为0.75 W～3 W 解：(1)小灯泡正常发光时的电阻RL＝ eq \f(UL2,