第18章 专题14 与电功率相关的极值、范围问题-【初中学霸创新题】2025-2026学年新教材九年级全册物理习题课件(人教版2024)

该初中物理课件聚焦第十八章“电功率”专题，围绕与电功率相关的极值及取值范围问题展开，通过串联电路中滑动变阻器与灯泡的组合、并联电路开关状态变化等实例，搭建从电功率基本公式应用到结合电表量程、元件规格的综合分析支架，衔接欧姆定律、串并联电路特点等前置知识，引导学生逐步掌握复杂电路的功率计算与安全条件判断。 其亮点在于以科学思维中的科学推理为核心，结合物理观念中的能量观念与电路相互作用观念，设计多情境例题，如通过灯泡“2.5V 1.25W”与滑动变阻器“20Ω 1A”的电路安全分析（例1）、多开关状态下功率极值计算（例3），培养学生基于元件参数推导功率范围的能力。采用“例题解析+变式练习”的教学方法，学生能深化对电功率本质的理解，教师可借助结构化例题提升课堂效率。

第十八章　　电功率 专题十四　与电功率相关的极值、 范围问题 1 1. 如图所示，电源电压恒为4.5 V，电流表的测量范围为“0～0.6 A”，电压表的测量范围为“0～3 V”，灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数最大为0.6 A B. 滑动变阻器R接入电路的最小电阻为4 Ω C. 灯泡L消耗的最小电功率为0.12 W D. 电路消耗的最大功率为2.7 W B 类型1　“极值”问题 2 3 4 5 1 2 2. （江苏苏州模拟）在图甲所示的电路中，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R的规格为“25 Ω　1 A”，电流表的测量范围选择“0～0.6 A”，电压表的测量范围选择“0～3 V”，灯泡L标有“4.5 V　0.3 A”字样，其I-U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 电流表的最大示数是0.3 A B. 电流表的最小示数是0.2 A C. 电路的最大功率是1.8 W D. 灯泡的最小功率是0.75 W B 2 3 4 5 1 3 3. 如图所示，电源电压为9 V，R1=30 Ω，R2=60 Ω。当开关______闭合时，电路消耗的电功率最小，是______W；当开关______闭合时，电路消耗的电功率最大，是______W。 S3 0.9 S1、S2 4.05 2 3 4 5 1 4 4. （山东济宁期末）在图甲所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2上标有“1 A”字样。开关S闭合后，电压表V的示数如图乙所示。求： 2 3 4 5 1 5 （1）在图乙所示的电压下，电路工作10 s，电流通过电阻R1做的功W1； 解：题图乙中，电压表的示数为U1=7.5 V，通过电阻R1的电流I1===0.75 A，电路工作10 s，电流通过电阻R1做的功W1=U1I1t=7.5 V×0.75 A×10 s=56.25 J。 2 3 4 5 1 （2）将滑动变阻器的滑片P由最右端向左端移动的过程中，电源电压和电压表示数的比值最大为3，求电阻R1消耗功率的最大值和最小值的差值。 解：电源电压和电压表示数的比值最大为3，此时电压表示数最小，即=3，解得U1小=4 V；电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，电路中电流最大，电路中的最大电流为1 A，此时R1两端的电压U1大=I大R1= 1 A×10 Ω=10 V。电阻R1消耗功率的最大值和最小值的差值ΔP=-=-=8.4 W。 2 3 4 5 1 类型1　“取值范围”问题 5. （北京模拟）如图所示，电源电压恒为6 V，定值电阻R1标有“10 Ω　0.5 A”字样；滑动变阻器R2标有“20 Ω　1 A”字样，电流表的测量范围选择“0～0.6 A”，电压表的测量范围选择“0～3 V”，在不损坏电路元器件的情况下，下列做法正确的是（　　） A. 电路中电流最大是0.6 A B. R1两端电压不能超过3 V C. 滑动变阻器连入电路的阻值在10～20 Ω范围内变化 D. 电路的总功率在1.8～3 W范围内变化 D 2 3 4 5 1 8 6. （陕西榆林模拟）图甲所示电路中，电源电压不变，R0和R1均为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端的过程中，两电压表的示数与电流表示数的变化关系如图乙中的图线①和②所示。下列判断正确的是（　　） A. 电源电压为3.9 V B. 图线①是电压表V2与电流表的示数变化 关系图线 C. R2的最大阻值为8 Ω D. R1的电功率变化范围为0.18～0.72 W D 2 3 4 5 1 7. 如图所示，电源电压为6 V，滑动变阻器R标有“30 Ω　0.25 A”，电阻R1标有“10 Ω　0.3 A”，电阻R2标有“20 Ω　0.4 A”，电压表的测量范围为“0～3 V”。 （1）闭合开关S1和S2，断开S3时，调节R的滑片，使其接入电路的阻值为10 Ω，此时电路消耗的电功率______W。 （2）断开S1，闭合开关S2、S3，调节R的滑片，使电压表的示数为1 V，则R接入电路的阻值为______Ω。 （3）闭合所有开关，在保证电路安全的前提下， 电阻R2消耗的电功率范围为 。 1.2 6 0.45～1.25 W 2 3 4 5 1 8. （湖北武汉模拟）如图所示，电源电压保持不变，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R标有“20 Ω　1 A”字样。定值电阻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，R的滑片P移到b端时，电流表的示数为1.4 A。求： 2 3 4 5 1 （1）灯泡L正常发光时的电流； 解：由P=UI可知，灯泡L正常发光时的电流IL===0.5 A。 2 3 4 5 1 （2）电源电压； 解：当S、S1、S2都闭合时，L被短路，R和R0并联，电流表测干路中的电流；R的滑片移到b端时，其接入电路的阻值最大为R=20 Ω，已知R0=8 Ω，则电路总电阻R并=== Ω，已知电流表示数为1.4 A，即干路电流为I=1.4 A，由欧姆定律可知，电源电压U=IR并=1.4× Ω=8 V。 2 3 4 5 1 （3）当S闭合，S1、S2断开时，在保证电路安全前提下，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；已知灯泡的额定电流为0.5 A，R允许通过的最大电流为1 A，电流表所选测量范围为“0～3 A”，因此在保证电路安全前提下，电路中的最大电流为I大=IL=0.5 A，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，由欧姆定律可知，灯泡的电阻RL===12 Ω，滑动变阻器滑到b端时，其接入电路的阻值最大，此时电路消耗的总功率最小，最小值P小===2W。 2 3 4 5 1 15 $$