期末专项提分练十五　电学极值和取值范围问题课件-2024-2025学年物理人教版九年级全一册

期末专项提分练十五　 电学极值和取值范围问题 类型1　串联电路 1如图所示,电源电压保持9 V不变,小灯泡标有“3 V　1.5 W”字样,电流表的量程 是0~0.6 A,滑动变阻器的规格是“30 Ω　1 A”,闭合开关S,电路各元件都能安全使 用,则电流表的示数变化范围是( ) A.0~0.6 A　　　　　 B. 0~0.5 A C.0.25~0.5 A D.0.25~0.6 A C 2如图所示电路中,电源电压U=6 V不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,开关S闭合 后,当滑片P在变阻器的a、b两端之间滑动的过程中,电流表的示数在0.4~1.2 A之 间变化,则下列结论正确的是 ( ) A.R2=10 Ω B.R1的最大电阻为5 Ω C.电压表的最大示数为4.8 V D.电阻R2的电功率变化范围是0.8 W至7.2 W D 3(2023·凉山中考)如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑 到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程 中电路的总功率最大值为________W。  　36　 4 (2023·眉山二模)如图所示的电路中,电源电压为6 V,电压表的量程为0~3 V,电流 表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”,灯泡标有“5 V　2.5 W”字样。 闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,这时通过灯泡的实际功率为 ________W;若要求两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过 额定值,则该电路能消耗的最大功率为________W。(不考虑灯丝电阻的变化)  　0.4　 　1.8　 类型2　并联电路 5把两个分别标有“10 V　10 W”和“9 V　5.4 W”的灯泡并联后接到电源上,如果 两灯都不被损坏,且灯丝电阻不随温度而变化,则电路的最大功率为 ( ) A.13.5 W B.15.4 W C.10 W D.14.5 W A 6 在如图所示的电路中,电源电压为3 V保持不变,滑动变阻器R2标有“20 Ω　2 A” 字样。只闭合开关S1,电流表示数为0.3 A。 (1)求电阻R1的阻值; 解:(1)只闭合开关S1,电路为只有R1的简单电路, 电阻R1的阻值为:R1===10 Ω; (2)求通电10 s,电流通过电阻R1所做的功W; 解: (2)通电10 s,电流通过电阻R1所做的功为:W=UI1t=3 V×0.3 A×10 s=9 J; (3)闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,使R1和R2消耗的总功率最小,求此时最小总功率P最小。 解: (3)闭合开关S2,R1、R2并联,要使R1和R2消耗的总功率最小,应使电路中总电 阻最大,即使滑动变阻器滑片P移至最右端,此时通过R2的最小电流为:I2===0.15 A; 电路中最小电流I=I1+I2=0.3 A+0.15 A=0.45 A; 则最小总功率P最小=UI=3 V×0.45 A=1.35 W。 类型3　串并联电路综合分析 7两个定值电阻,甲标有“10 Ω　1 A”,乙标有“15 Ω　0.6 A”,现把它们连入由一个 开关和电源组成的电路,以下说法正确的是 ( ) A.甲、乙并联时允许干路中通过的最大电流为1.6 A B.甲、乙并联时允许乙的最大功率为9 W C.甲、乙串联时允许电源的最大电压为19 V D.甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6 W D 8(2023·海南中考)如图甲所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“6 V　0.3 A”,滑动 变阻器R标有“20 Ω　2 A”,电路工作时不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。 只闭合开关S时电路的最小总功率为P1,开关S、 S1、 S2均闭合时的最小总功率为 P2,两种情况下,移动滑片,得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。 则电源电压U=_______V, P1∶P2=__________。  　6　 　1∶4　 9(2023·河北中考)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器R的规格为“50 Ω　2 A”,灯泡L的额定电流为0.3 A。图乙是灯泡L的电流与电压关系图象。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当滑片P移至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5 V和0.25 A。 (1)求电源电压; 解:(1)滑动变阻器与灯串联,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测电路的电流,滑片P移至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5 V和0.25 A,根据题图乙知,灯的电压为2.0 V,根据串联电路电压的规律,电源电压为U=2.0 V+2.5 V=4.5 V; (2)在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,灯泡的最小功率是多少? 解: (2)电压表的最大示数为3 V时,此时灯的电压最小,灯的功率最小,根据串联电路电压的规律,灯的最小电压为U灯=4.5 V-3 V=1.5 V 根据灯泡L的电流与电压关系图象知,此时灯的电流为0.2 A,灯泡的最小功率是 P小=U灯I灯=1.5 V×0.2 A=0.3 W; (3)用定值电阻R1替换灯泡L,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P, 发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3 A,这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终小于50 Ω,求定值电阻R1的可能值。 解: (3)滑动变阻器与定值电阻R1串联,电压表测滑动变阻器的电压,滑动变阻器的最大电压不能超过3 V,若滑动变阻器连入电路的电阻为0时,此时电路的电流最大;滑动变阻器的电压最大为3 V时,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压最小为U1=4.5 V-3 V=1.5 V 根据分压原理,滑动变阻器的最大电阻是定值电阻的2倍,此时电路的电阻最大,由串联电阻的规律,电路的最大电阻为R=R1+2R1=3R1 电路的电流最小,已知电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3 A,根据欧姆定律有-=0.3 A即-=0.3 A故R1=10 Ω 电流表测电路的电流,电路的最大电流为0.6 A;由欧姆定律,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路的电阻最小,由分压原理,滑动变阻器连入电路的最大电阻为R1的2倍,此时电路的电阻最大,由串联电路的规律,电路的最大电阻为 R=R1'+2R1'=3R1'电路的最小电流为I小= 故有I大-I小=I大-=0.6 A-=0.3 A 解得R1'=5 Ω即定值电阻R1的可能值为10 Ω或5 Ω。 本课结束 $$