电功率专题：电功率范围极值问题 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

电功率范围极值问题 一．选择题（共6小题） 1．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.6A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W 2．如图甲所示，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”。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9V B．R1的阻值为20Ω C．电路总功率的变化范围是2W～3W D．滑动变阻器的取值范围是2Ω～50Ω 3．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是 （　　） A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W 4．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～2.5W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W 5．如图，R1是一个定值电阻。闭合开关，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.7A～1.5A，电压表的示数变化范围是3V～7V。小丽通过推算，得出四个结论，其中正确的是（　　） A．变阻器连入电路的电阻变化范围为2Ω～8Ω B．定值电阻R1的阻值为4Ω C．实验中R1两端的电压变化范围为3.5V～7.5V D．电路消耗的总功率的变化范围约为7W～15.75W 6．河源同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A、滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18～0.6A C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.25W 二．多选题（共4小题） 7．（多选）如图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端向右移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.625W B．R的阻值变化范围为20Ω～8Ω C．小灯泡的灯丝阻值逐渐变小 D．电路的最大总功率为1.125W 8．（多选）如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V，3W”，滑动变阻器标有“20Ω，1A”，电流表所接量程为“0～0.6A”，电压表所接量程为“0～3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列正确的是（　　） A．电路的最大功率为3.6W B．滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω C．小灯泡的最小功率为0.75W D．电路中允许通过的最大电流为1A 9．（多选）如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡规格为“3V 0.6W”（灯丝电阻不变），电压表量程为0～3V电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流变化范围是0.1A～0.2A B．滑动变阻器变化范围是7.5Ω～30Ω C．小灯泡功率变化范围是0.2W～0.6W D．电路的最小总功率是0.45W 10．（多选）如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡规格为“3V 0.6W”（灯丝电阻不变），电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流变化范围是0.1A～0.2A B．滑动变阻器变化范围是7.5Ω～30Ω C．小灯泡功率变化范围是0.2W～0.6W D．电路的最小总功率是0.45W 三．计算题（共9小题） 11．如图甲所示，电源电压可调，滑动变阻器R标有“1A”字样，电流表量程0～3A，小灯泡L1、L2的额定电压均为6V，其电流与电压的关系如图乙所示。只闭合开关S1，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的功率为3.2W。求： （1）L2正常发光时的电阻； （2）此时的电源电压和滑动变阻器的最大电阻； （3）若滑片的移动范围为2Ω至最大阻值处，只闭合S3，移动滑片P且同时调节电源电压，使其中一个小灯泡正常发光，各元件均安全工作，求电路总电功率的变化范围。 12．如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“6V，3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω，0.8A”的字样，电流表的量程为“0～3A”，电压表的量程为“0～3V”，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡的电阻； （2）闭合S、S1与S2时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，求R1的阻值； （3）闭合S，断开S1与S2时，移动滑片P，在确保电路安全的前提下，求电路总功率的变化范围。 13． 如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3A，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求： （1） L1正常发光时的电阻； （2）若只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值； （3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，①试判断此时开关的状态②求当小灯泡正常发光时，电路总电功率的变化范围。 14．如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6V，3.6W”，R为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移到a端的过程中，电压表示数与电流表示数的关系图像如图乙所示。（不计温度对灯丝电阻的影响）求： （1） 小灯泡正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是多少； （4）若电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，为保证电路安全，该电路电功率的变化范围。 15．如图甲所示电路，电源电压可调，电流表量程为0～3A，灯泡L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求： （1） 闭合S1、S2，断开S3，两灯正常发光时，电流表的示数； （2）只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑动变阻器滑片P滑至中点时小灯泡L2正常发光，滑动变阻器的最大阻值； （3）若各开关可以任意闭合一个或多个，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大，同时可调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且至少有一个小灯泡正常发光，电路中各元件均安全，电路总功率的变化范围。 16．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“12V 12W”，滑动变阻器标有“30Ω 2A”的字样。闭合开关S，滑片P从最右端向左滑动的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示。求： （1）小灯泡正常发光的电阻； （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻； （3）电路总功率的变化范围。 17． 如图甲所示，电路中电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程可选，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将R2的滑片P从b端移动到a端，得到R1的“U-I”关系图像如图乙所示。 （1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值； （2）当闭合开关S2、S3，断开开关S1，P位于a端时，电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热； （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为0～3V，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。 18．如图所示，电源电压18V恒定不变，小灯泡L标有“10V 10W”字样，滑动变阻器R标有“120Ω 2A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～3A，R0为一定值电阻。当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1） 小灯泡L的电阻是多大。 （2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电2min,电流通过定值电阻R0所产生的热量是多少。 （3）在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，整个电路功率的变化范围。 19．如图所示电路，电源电压为18V不变，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样，电压表接“0～15V”量程，电流表接“0～3A”量程。 （1）当电流表示数为0.6A时，求定值电阻R1的电压和滑动变阻器R2的阻值； （2）在保证电路安全前提下，求定值电阻R1的电功率范围； （3）若用电阻R3来替换R1，不改变电压表的量程，确保电路安全前提下，要求：在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求满足要求的R3的阻值。 电功率范围极值问题答案 1.A 2.D 3.A 4.B 5.C 6.D 7.AD 8.BC 9.ABD 10.ABD 11.（1）灯泡的电阻12Ω； （2）R1的阻值6Ω； （3）闭合S，断开S1与S2时，移动滑片P，在确保电路安全的前提下，电路总功率的变化范围3～4.8W。 12.（1）灯泡的电阻12Ω； （2）R1的阻值6Ω； （3）闭合S，断开S1与S2时，移动滑片P，在确保电路安全的前提下，电路总功率的变化范围3～4.8W。 13.（1）L1正常发光时的电阻为5Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω； （3）只闭合S3时，两灯串联后再与变阻器串联，调节电源电压，能使L2正常发光，此时电路总电功率的变化范围为7.68W～12.8W。 14.（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω； （2）电源电压为6V； （3）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是0.9W； （4）为保证电路安全，该电路电功率的变化范围为1.8W到3.6W。 15.（1）电流表的示数为2A； （2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω； （3）电路总功率的变化范围为7.68～52W。 16.（1）小灯泡正常发光的电阻为12Ω； （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω； （3）电路总功率的变化范围为9W～18W。 17.（1）电阻R1的阻值为10Ω、R2的最大阻值为50Ω； （2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，R3通电50s产生的电热为90J； （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为0～3V，在保证电路元件都安全的情况下，电路总功率的变化范围为0.6W～1.8W。 18.（1）小灯泡L的电阻为10Ω； （2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电2min,电流通过定值电阻R0所产生的热量为960J； （3）在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，整个电路功率的变化范围为5.4W～18W。 19.（1）定值电阻R1的电压12 V；滑动变阻器R2的阻值20Ω；（2）定值电阻R1的电功率范围为0.9W～10W；（3）R3的阻值是9Ω或者25Ω。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $$