第十五章 电功和电热 专题训练--与电功率相关的安全、极值问题 --2025～2026学年苏科版物理九年级下册

专题训练（五） 与电功率相关的安全、极值问题

类型一 电功率的极值问题

1.如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0＝10Ω，电表均为实验室常用电表。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大限度地调节滑动变阻器滑片P，两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。此过程中（　　）

A．电源电压为3V                 B．滑动变阻器的最大阻值为50Ω 

C．两电压表所用量程均为0～15V D．电路消耗的最大功率为2.7W

2.在如图所示的实物电路中，电源电压恒定不变，R1＝30Ω。当只闭合开关S1和S3时，电流表的示数为0.3A。将滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，当闭合开关S1、S2和S3时，电流表的示数为I1，移动滑片P到某处，此时电流表的示数为I2，I1：I2＝7：10；保持滑片P的位置不变，只闭合开关S2，调节电阻箱R3的阻值，在保证电路各元件安全的前提下，电流表的最小示数为0.2A。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压大小为6V       B．滑动变阻器R2的最大阻值为75Ω 

C．电流表的示数I1为0.3A   D．当闭合开关S1、S2和S3时，电路的最小总功率为2W

3.如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“3V 1.5W”且电阻不变，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器Rx标有“30Ω 2A”，闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为2.7V时，电流表示数为0.3A，电源电压为 　　V，为保证电路安全，Rx允许接入的最大阻值为 　　Ω；移动滑片P，电路总功率允许的最大值为 　　W。

4.如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路阻值的变化关系如图乙所示。则电源电压为 　   　V，R1的最小电功率为 　   　W，滑动变阻器R2的最大阻值为 　　Ω。

5.如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R0＝12Ω，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（假设灯泡电阻不变），滑动变阻器R标有“*Ω 1.5A”的字样，电流表的量程为0～3A。只闭合开关S，滑片P从b端滑到某一位置时，滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表的示数变化了0.1A，小灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 　　A，电源电压为 　　V；当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的最大电功率为 　　W。

6.某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图1。电源电压恒定，电阻R0的阻值为30Ω；R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，装置发出报警信号。已知滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。

（1）求滑动变阻器的最大阻值。

（2）求电源电压和电路的最小功率。

（3）滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数，数据如下表。当电流表的示数为0.25 A时，水位达到警戒值，求警戒水位。

水位h/cm	10	15	20	30
电流I/A	0.1	0.12	0.15	0.3

 

 

 

 

 

 

 

 

类型二 电功率的范围问题

7.如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0～0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（　　）