第16章 专题训练5 电功率之变化范围和最值类计算（作业课件）-【四清导航】2023-2024学年九年级物理下册（沪科版 河南专用）

专题训练五　电功率之变化范围和最值类计算 物理 九年级下册 沪科版 四清导航 A 2 D 3 C 4 1.5 11 5 6 6 7 AB 8 CD 9 12 24～36 10 11 12 13 14 类型一　最值类 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 2. 如图所示的电路中，电源电压为6 V保持不变。电流表使用0～0.6 A量程，电压表使用0～3 V量程，定值电阻R1的规格为“10 Ω　0.5 A”，滑动变阻器R2的铭牌上标有“20 Ω　1 A”。为了保证电路各元件的安全，闭合开关后，下列说法不正确的是( ) A. 电路允许通过的最大电流为0.3 A B. 滑动变阻器连入电路的最小阻值为10 Ω C. 电压表的最小示数为2 V D. 电路的最大功率为3 W 3. (攀枝花中考)如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱，调整电阻箱R的电阻值，电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示，以下说法中正确的是( ) A. 电源电压为3.6 V B. 通过R0的最大电流为2 A C. 调整电阻箱R的阻值，则R的最大功率为0.75 W D. 调整电阻箱R的阻值，则R0的最大功率为0.48 W 4. 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。 5. 如图所示的电路，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，电源电压保持不变，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6 A。 (1)电源电压U＝________V。 (2)当S2断开，S1、S3闭合时，求电流表的示数。 (3)电路如何连接时，电路的电功率最小？并求出该最小值。 解：(2)由电路图知，当S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由并联电路电压特点知：U＝U1＝U2＝6 V，由并联电路的电流特点与I＝ eq \f(U,R) 可得，电流表示数：I′＝I1＋I2＝ eq \f(U,R1) ＋I2＝ eq \f(6 V,20 Ω) ＋0.6 A＝0.9 A。 (3)电源电压保持不变，由P＝ eq \f(U2,R) 可知当电路中电阻最大时功率最小，由图知，当只闭合S2时两电阻串联，电路中电阻最大，所以电路消耗的最小功率：P最小＝ eq \f(U2,R1＋R2) ＝ eq \f(（6 V）2,20 Ω＋10 Ω) ＝1.2 W。 类型二　取值变化范围类 6. (双选)(黑龙江中考) 如图所示的电路中，电源电压为4.5 V且保持不变，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。小灯泡标有3 V　1.2 W字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器上标有“20 Ω　1 A”字样。闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是( ) A. 电压表的示数变化范围是1.5～3 V B. 滑动变阻器接入电路的阻值变化范围 是3.75～15 Ω C. 小灯泡的最小功率是0.6 W D. 电路总功率的变化范围是1.2～1.8 W 7. (双选)如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。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 8. (信阳期末) 如图所示，电源电压为12 V保持不变，小灯泡L的规格为“6 V　3 W”，滑动变阻器R2的最大阻值为12 Ω，电流表的量程为0～3 A。当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰好能正常发光，R1的阻值为________Ω；当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是____________W。 9. 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：(1)由题可知，小灯泡L上标有“4 V　1.6 W”的字样，小灯泡电阻：RL＝ eq \f(U额2,P额) ＝ eq \f(（4 V）2,1.6 W) ＝10 Ω。 (2)闭合S1，断开S2时，小灯泡L与定值电阻R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压：UL＝4 V，根据串联电路的电压特点，电阻R1两端的电压：U1＝U－UL＝6 V－4 V＝2 V，根据串联电路的电流特点，流过R1的电流：I1＝IL＝ eq \f(UL,RL) ＝ eq \f(4 V,10 Ω) ＝0.4 A，R1工作5 min消耗的电能：W＝U1I1t＝2 V×0.4 A×5×60 s＝240 J。 (3)闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联，小灯泡的额定电流：I额＝ eq \f(P额,U额) ＝ eq \f(1.6 W,4 V) ＝0.4 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，电流表允许通过的最大电流为0.6 A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4 A，此时电路允许通过的最大电流：I最大＝0.4 A，小灯泡的最大功率：P最大＝P额＝1.6 W，当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻：R总＝R＋RL＝20 Ω＋10 Ω＝30 Ω，此时通过小灯泡的最小电流：I最小＝ eq \f(U,R总) ＝ eq \f(6 V,30 Ω) ＝0.2 A，小灯泡的最小功率：P最小＝I最小2RL＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W，小灯泡电功率的变化范围是0.4～1.6 W。 ☞请翻至P78完成“周周清1” $$