第18章 电功率 小专题培优15 电功率极值、范围类计算（分层作业本）-【众相原创】2025-2026学年新教材九年级全一册物理分层练同步课件(人教版2024 广西专版)

物 理 2025秋广西 1 小专题培优15　电功率极值、范围类计算 基础巩固 类型一　电功率“极值”相关计算 1. (文字表述类)两个灯泡L1、L2分别标有“6 V2 A”和“9 V　1 A”字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，则两灯串联时，电路中的最大电流为 A，电路的最大总功率为 W。 1　 12　 2. (简单电路类)图中电源电压为6 V并保持不变，定值电阻R的阻值为10 Ω，滑动变阻器R'标有“20 Ω　0.5 A”字样，电流表测量范围为“0～0.6 A”，电压表测量范围为“0～3 V”，闭合开关，移动滑片P的过程中，为保证电路元件安全，滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为 Ω，定值电阻R的最大功率为 W。 10　 0.9　 3. (电灯泡结合图像)如图所示，是甲、乙两灯的U－I图像，甲灯的额定电 压为6 V，乙灯的额定电压为3 V。在保证各元件安全的情况下，下列说法 正确的是(　C　) A. 甲、乙两灯的额定功率之比为3∶5 B. 将两灯并联后接入电压为3 V的电路中，甲灯更亮 C. 将两灯串联接入同一电路，该电路的最大总功率为4 W D. 将两灯串联接入同一电路，该电路允许通过的最大电流为0.6 A C 4. (多开关类)(多选)如图所示电路，电源电压恒定不变，R1＝5 Ω，滑动变 阻器R2“□ Ω　0.5 A”(铭牌破损，最大阻值未知)，灯泡的规格为“5 V　 2.5 W”(忽略灯丝电阻的变化)，电压表测量范围为“0～3 V”。只闭合 开关S，将滑动变阻器R2的滑片移至最左端，灯泡恰好正常发光。在保证 各电路元件安全的前提下，以下说法正确的是 (　BCD　) BCD A. 电源电压是5 V B. 闭合S、S1、S2，R1的最大功率为1.25 W C. 通过调节开关的通断和滑动变阻器接入的阻值，使R1的功率最小，且为0.05 W，此时滑动变阻器接入阻值为60 Ω D. 闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，通电10 s，整个电路电流最多做功15 J 类型二　电功率“范围”相关计算 5. 某综合实践活动小组自制了一个调压器，其电路原理如图所示，滑动变 阻器R的最大阻值为150 Ω，R0为5 Ω，负载电阻R'的阻值为50 Ω，电源电 压为10 V，且保持不变。使用过程中发现这个电路的调压范围和原设计不 符，检查结果是滑动变阻器电阻丝距离下端(指原理图中滑动变阻器符号 下端)处导线折断，滑动头P由上向下移动时，如果电路完好，R'两端的电 压范围应是 V，如果滑动变阻器电阻丝距离下端处导线折断， R'两端的电功率范围是 W。 0～8.8　 0.21～1.65　 6. 如图所示电路，电源电压不变，灯泡L的规格为“6 V　1.2 W”，滑动 变阻器R2标有“30 Ω　1 A”，电压表选用的量程为3 V，电流表选用的量 程为0.6 A。闭合开关S1、S2，滑片P滑至a端，电流表示数为0.6 A，灯泡 正常发光，则定值电阻R1的阻值为 Ω。只闭合开关S1，在保证电路 安全的情况下，整个电路的功率变化范围是 W。 15　 1.2～2.4　 能力提升 7. 如图所示，电源电压为15 V，且保持不变。已知滑动变阻器R2的最大电 阻为30 Ω，R1＝15 Ω，小灯泡L上标有“6 V　3 W”字样(忽略温度对电阻 的影响)，求： (1)小灯泡正常工作时的电流是多少？ 解：由P＝UI可知，小灯泡正常工作时的电流 IL＝＝＝0.5 A…………………………(2分) (2)当S2闭合，S1、S3断开时，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器连入电路 中的阻值是多大？ 解：当S2闭合，S1、S3断开时，小灯泡与滑动变阻器R2串联；要使小灯泡正常发光，则此时电路中的电流I＝IL＝0.5 A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻R＝＝＝30 Ω……………………………………(2分) 小灯泡的电阻RL＝＝＝12 Ω……………………………………(2分) R2接入电路中的阻值R2＝R－RL＝30 Ω－12 Ω＝18 Ω………………(1分) (3)当S1、S2、S3都闭合时，整个电路消耗的最小功率是多少？ 解：当S1、S2、S3都闭合时，R1、R2并联，小灯泡被短路；当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的总电阻最大，由P＝可知，整个电路消耗的功率最小；此时R1的电功率P1＝＝＝15 W……(2分) R2的电功率P2＝＝＝7.5 W…………………………………(2分) 则整个电路消耗的最小功率P＝P1＋P2＝15 W＋7.5 W＝22.5 W……(2分) 8. 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，不考 虑灯丝电阻的变化。滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样。R0的阻值为8 Ω，电流表的测量范围为0～3 A。当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑 片移到b端时，电流表的示数为1.4 A。求： (1)小灯泡正常发光时的电流； 解：由P＝UI可知，小灯泡正常发光时的电流 IL＝＝＝0.5 A…………………………(2分) (2)电源电压； 解：当S、S1、S2都闭合时，L被短路，R和R0并联，电流表测干路的电流；滑动变阻器的滑片滑到b端时，其接入电路的阻值最大为R＝20 Ω，此时电路总电阻R并＝＝＝ Ω…………………………(1分) 已知电流表示数为1.4 A，即干路电流I＝1.4 A，由I＝可知， 电源电压U＝IR并＝1.4 A× Ω＝8 V………………………………(1分) (3)当S闭合，S1、S2断开时，在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率 的范围。 解：当S闭合，S1、S2断开时，L和R串联，电流表测电路中的电流；已知IL＝0.5 A，结合题意可知，在保证电路安全的前提下，电路中的最大电流I大＝IL＝0.5 A…………………………………………………(1分) 则电路消耗的总功率的最大值P大＝I大U＝0.5 A×8 V＝4 W……(1分) 由I＝可知，小灯泡的电阻RL＝＝＝12 Ω 滑动变阻器的滑片滑到b端时，其接入电路的阻值最大，此时电路消耗的 功率最小值为P小＝＝＝2 W…………………………(1分) 即电路消耗总功率的范围为2～4 W…………………………………(1分) 15 $$