期末冲刺阶段重点专题抢分突击战：动态电路电功率的范围问题（计算题）---2025-2026学年九年级学期沪科版物理

期末冲刺阶段重点专题抢分突击战:动态电路电功率的范围问题（计算题）---2025-2026学年八年级物理上学期沪科版 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．实验小组根据教材自制了一款油量表，如图所示。R1为定值电阻，滑动变阻器R2规格为“20；1A”。当浮标最低时，滑动变阻器滑片位于a端，电流表示数为0.3A，当浮标最高点时，滑片位于b端，电流表示数为0.5A．（电流表的量程为0~0.6A） (1)当浮标最低时，R2上的电压U2为多少？ (2)R1和电源电压U为多少？ (3)实验小组发现，浮标从最高点到最低点在电流表上偏转角度太小，不利于设定油量表的刻度。小组成员又找来定值电阻与滑动变阻器。请你选择合适的两个元件放入电路使得浮标在最高到最低点浮动时，电流表示数变化范围最大。并求出此时电路最大功率与最小功率之差。 2．如图甲是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪，其简化原理如图乙。在测试中，测试的同学向前水平推动测试仪的滑块（相当于向右移动图乙中滑动变阻器的滑片P），用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源的电压恒为6V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器R1标有“20Ω，0.5A”的字样，定值电阻R2＝10Ω。闭合开关S，求： (1)当电流表的示数是0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值； (2)当滑动变阻器R1以最大阻值接入电路时，电压表是否安全； (3)在保证电路元件安全的情况下，电路消耗总功率的最小值。 3．如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2=15Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图像。 (1)求电源电压为多少? (2)当闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1=15Ω，求此时小灯泡的功率为多少瓦? (3)当闭合开关S、S2，断开S1，求R1的最大功率。 4．南南利用实验室中的器材，制作了一个可调节功率的简易电加热器，如图所示，电源电压恒为，R1、R2均为加热电阻丝，，，滑动变阻器上标有“”。在杯中倒入水，闭合开关，开关接通触点，加热。求： (1)的功率； (2)若该过程加热效率为，求水升高的温度； (3)断开，开关接通触点，在安全范围内调节滑动变阻器，求电路总功率最大值与功率最小值之差。 5．某品牌汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为60V保持不变，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为2.5A，高温功率为90W，低温功率为40W。求： (1)R1的阻值； (2)小明把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位，但有一个挡位无法正常使用，请通过计算分析原因； (3)小朋把电路原理图改为丙图，移动滑片可以连续调节R1的电功率，滑动变阻器最大阻值为75Ω，求R1的功率范围。 6．如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V  1.6W”字样，定值电阻R=20Ω，滑动变阻器上标R0有“20Ω   1A”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求： (1)小灯泡正常工作时的电阻； (2)当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片处于中间时，R消耗的功率为多大； (3)若电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，当开关S、S2闭合，S1断开时，在确保电路元件安全的情况下，移动滑动变阻器R0的过程中，求整个电路总功率的变化范围。 7．如图甲所示，是一款暖奶器，它有着高温消毒、中温加热和低挡保温的功能，其等效电路结构如图乙所示，、、均为可发热电阻丝。当、闭合，通过控制的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。电路在高温挡工作比中温挡工作时，电流表示数增大了。已知：电源电压为，高温挡的加热功率为，求：（忽略温度对电阻的影响） (1)暖奶器以高温挡正常工作了10min，发热电阻共产生的热量是多少？ (2)的阻值是多少？ (3)当闭合，、均断开时，电器处于低温挡。是标有铭牌“？Ω  0.8A”的滑动变阻器，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率。当滑片在距离左端处时电压表的示数为，当滑片在中点时电压表的示数为，且。若电压表的量程为“”，电流表量程为“”，求： ①滑动变阻器的最大阻值； ②在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节的加热功率的范围？ 8．如图所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2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端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如乙所示，求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电路中的最小功率。 9．如图甲所示的电路中，为定值电阻，滑动变阻器标有“50Ω　1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。在开关、都闭合或都断开两种情况中，在保证所有元件都安全的前提下，移动变阻器滑片得到了两次电流表示数与电压表示数变化关系的图像如图乙所示。求： (1)电源电压 (2)的阻值； (3)此过程灯泡L的最大功率。 10．室内空调和电冰箱等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的测量范围为，滑动变阻器R的铭牌上标有“”字样。为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压恒为6V，请完成下列小题： (1)将此电路放入温度为30℃的环境中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻，求电流表的示数。 (2)在保证整个电路元件的安全的前提下，通过调节滑动变阻器R的阻值可以调节电路的电功率，若环境温度为40℃时，求整个电路的最大电功率。 11．如图所示电路，已知电源电压为的阻值为的阻值为的阻值。求： (1)只闭合，电流表的示数； (2)S1、S2都闭合时电流表的示数； (3)电路的最大总功率和最小总功率。 12．如图所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，定值电阻的阻值为10欧。求： (1)电流表的示数 (2)移动滑片，使电流表示数最小，求此时电路的等效电阻 (3)移动滑片，求电阻的电功率范围 13．如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器上标有“”，定值电阻为，电流表量程为。当闭合开关，断开开关、时，灯泡L正常发光。 (1)求灯泡正常发光时的电阻； (2)求电源电压； (3)当开关、、均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。 14．如图所示的电路中，灯泡L上标有“6V3W”字样，（灯丝电阻不随温度变化）滑动变阻器的规格“10Ω，1A”。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。当闭合开关S1、S3时，灯泡L正常发光；当三个开关都闭合时，R2消耗的功率和灯消耗的功率之比3∶2.求： (1)电源电压； (2)的阻值； (3)当开关闭合S2，断开S1、S3时，试求出在不超过电流表和电压表量程的情况下，整个电路功率的取值范围。 第1页，共3页 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末冲刺阶段重点专题抢分突击战:动态电路电功率的范围问题（计算题） ---2025-2026学年八年级物理上学期沪科版》参考答案 1．(1)6V (2)30Ω，15V (3)见解析 【详解】（1）浮标最低时，滑动变阻器达到最大阻值，此时电路电流为0.3A，R2上的电压为 （2）滑动变阻器滑片位于a端，电源电压可表示为 滑动变阻器滑片位于b端，电源电压可表示为 两式联立解得：R1=30Ω，U=15V。 （3）当总电压U=15V一定时，要使得电路的电流变化范围最大，需使得电路的总电阻变化最大，电流的变化量可表示为 选用R3与R4时， 变化范围最大，但是超过电流表量程，影响电路安全，故舍去。 选用R1与R4时， 是在保证电流表安全情况下的最大变化范围的取值，此时，电路最小电功率为 电路最大电功率 故电路最大功率与最小功率之差为 2．(1)5Ω； (2)不安全； (3)1.8W 【详解】（1）图乙中，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路中的电流。当电流表的示数是0.4A时，电路的总电阻 根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得，滑动变阻器接入电路的阻值 （2）当滑动变阻器R1以最大阻值接入电路时，总电阻为 由欧姆定律得电路中的电流 则R1两端的电压 由于电压表的量程为0~3V，此时实际电压超过电压表的量程，因此电压表不安全。 （3）由P=UI可知，电源电压恒定，电流越小，电路消耗的总功率越小。由于滑动变阻器阻值最大时，超过了电压表的量程，电路不安全。因此当电压表的最大示数为3V时，电路消耗的总功率有最小值。根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得R2两端的电压 则电路中的电流最小值为 所以电路中的最小电功率为 3．(1)7.5V (2)0.6W (3)0.9375W 【详解】（1）当闭合开关、，断开，滑动变阻器滑片移到中点时，与小灯泡L串联。已知小灯泡额定电压，由图乙（小灯泡关系图像）可知，小灯泡正常发光时电流。串联电路中电流处处相等，所以电路电流 滑动变阻器最大阻值为，滑片在中点时，接入电路的电阻 根据欧姆定律，公式变形，则两端电压 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压 （2）当闭合开关、，断开，此时滑动变阻器接入电路电阻与L串联，，此时电路满足（为小灯泡两端实际电压，为电路实际电流） 即 结合图乙（小灯泡关系），通过代入验证找满足的和，当时，由图乙知小灯泡两端电压，代入等式右边 与电源电压相等，所以，，符合条件。 则小灯泡的功率 （3）当闭合开关、，断开，此时和滑动变阻器串联，的功率为 分析上式可知，当时，的功率最大，则的最大功率 4．(1)40W (2)8℃ (3)35W 【详解】（1）闭合开关，开关接通触点时，只有接入电路，的功率 （2）加热效率 水升高的温度 （3）断开，开关接通触点时，与串联，若滑动变阻器接入电路的电阻为0，通过此电路的电流 所以电路最大电流 电路总功率最大值 当取最大值时，通过电路的最小电流 功率最小值 电路总功率最大值与R1功率最小值之差 5．(1)50Ω (2)见解析 (3)（11.52~72）W 【详解】（1）由图甲知，开关接时，电路中仅有R2，开关接时，R1和R2串联，根据串联电路的电阻特点，串联时电路总电阻最大，由，开关接时，电路处于高温挡，开关接时，电路处于低温挡。 开关接时， 开关接时， 则可得R1的阻值为 （2）由图乙可知，开关接时，两电阻并联，此时电路的电流最大，电功率最大，根据欧姆定律可得， 并联的总电流为 熔断丝会熔断，故有一个挡位无法正常使用。 （3）由图丙可知，当滑片在最下端时，电路中仅有R1，当滑片在最上端时，R1和滑动变阻器的最大值串联，串联电路总电阻最大，根据欧姆定律可得，串联时，通过电路的电流较小，由可知，串联时，R1的电功率最小。 当滑片在最上端时，电路中的电流为 R1的电功率为 当滑片在最下端时，R1的电功率为 则R1的功率范围是（11.52~72）W 6．(1)10Ω (2)0.8W (3)1.8W~2.4W 【详解】（1）小灯泡正常发光时的电阻为 （2）只闭合S、S1时，R0与R串联，滑动变阻器的滑片处于中间时，此时滑动变阻器的阻值为10Ω，电路中的总电阻为 电路中的电流为 R消耗的功率为 （3）当开关S、S2闭合，S1断开时，灯泡L与滑动变阻器R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流 此时电路中的总功率最大，为 移动滑动变阻器向右，电路中电流变小，电压表示数变大，当电压表示数为3V时，电路中的电流最小，此时电流 此时电路中的总功率最小，为 所以电路中的总功率变化范围是1.8W~2.4W 7．(1) (2) (3)①，② 【详解】（1）由题意可知，暖奶器高温挡的功率为36W，因此正常工作10min，发热电阻产生的热量为 （2）根据题意，分析电路图可知，当、闭合，闭合时、并联，为高温挡，断开时，是只有接入的简单电路，为中温挡，已知电源电压为，高温挡的加热功率为，利用P=UI可得，高温挡时电路中的电流 电路在高温挡工作比中温挡工作时，电流表示数增大了，可求中温挡时通过的电流 故的阻值 （3）①当闭合，、均断开时，与连入部分串联，暖奶器处于低温挡，当滑片在距离左端处时，根据串联电路分电压规律，电压表的示数为 当滑片在中点时电压表的示数为 根据可得，为 解得，则滑动变阻器的最大阻值为48Ω。 ②分析电路图可知，低温挡时电压表测R3连入部分电阻分得的电压，根据电压表的量程可知，R3最高分得15V电压，此时R1分电压 此时加热功率最小，电路中的电流为 低温挡加热最小功率 当电路中的最大电流为时，达到了允许通过的最大电流，且不超过电流表的量程3A，故此时低温挡的加热功率最大，即 故在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节的加热功率的范围为 8．(1)6V (2)20Ω (3)1.2W 【详解】（1）当滑动变阻器移到a端时，滑动变阻器接入的阻值为0，此时电路中电流最大，由乙图可知，最大电流为I大=0.6A，此时只有R1接入电路，电源电压为U=U1=I大R1=0.6A×10Ω=6V （2）当滑动变阻器移到b端时，滑动变阻器接入的阻值最大，此时电路中电流最小，由乙图可知，最小电流为I小=0.2A，此时R1与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压。由图可知，滑动变阻器两端的电压为4V，故滑动变阻器的最大阻值为 （3）由P=UI可得，电路中电流最小时，电路消耗的功率最小，故电路中的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W 9．(1)6V (2)30Ω (3)3W 【详解】（1）由题可知，当开关都闭合时，R1和 R2 并联，电压表测电源电压，示数不随变阻器滑片移动而发生变化，由图乙可知电源电压为6V。 （2）当开关都闭合时，R1和 R2 并联，当R1全部接入电路时，电路中电流最小，由图乙可知此时干路电流为0.32A，即 代入数据得 解得R2=30Ω （3）当开关都断开时，R1 和L串联，电压表测R1两端电压，由图乙可知当R1两端电压为0时，L两端电压为电源电压6V，电路中电流为0.5A，此时灯泡L达到最大功率，即 10．(1)0.015A (2)0.18W 【详解】（1）由电路图可知，R与Rt串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，温度为30℃时，热敏电阻的阻值为300Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表的示数 （2）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω。根据电功率公式P=UI，由于电源电压U恒定，当电路中电流最大时，电路的总功率最大。要使电路中电流最大，则电路的总电阻应最小。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，总电阻最小。此时电路中的最大电流为 因为电流表的量程为0~0.04A，滑动变阻器允许通过的最大电流为3A，所以电路中的最大电流为0.03A，在各元件的安全范围内，则整个电路的最大电功率为P大=UI大=6V×0.03A=0.18W 11．(1)0.3A (2)0.5A (3)3W，1.2W 【详解】（1）由图可知，只闭合，R1被短路，R2单独接入电路中，电流表测量通过R2的电流，为 （2）S1、S2都闭合时，R1被短路，R2和R3并联接入电路中，并联电路互不干扰，因此通过R2的电流不变，电流表测量通过干路的电流。通过R3的电流为 根据并联电路的电流规律可知，干路电流为 故电流表的示数为0.5A。 （3）根据可知，在电源电压一定时，当电路中的总电阻最小时电路的总功率最大。根据电阻的串并联知识可知，当S1、S2都闭合时，R1被短路，R2和R3并联接入电路中，此时电路中的电阻最小，此时电路的总功率最大，为 当电路中的总电阻最大时电路的总功率最小，根据电阻的串并联知识可知，当S1、S2都断开时，R1和R2串联接入电路中，此时电路中的电阻最大，为 此时电路的总功率最小，为 12．(1)1.2A (2)6.7Ω (3)7.2W~21.6W 【详解】（1）由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测干路电流，电流表测通过的电流。 因为与并联，所以两端的电压等于电源电压，即 根据欧姆定律，通过电阻的电流为 所以，电流表的示数为1.2A （2）电流表测量的是干路电流，由于通过的电流是定值（1.2A），要使电流表的示数最小，即干路电流最小，则通过滑动变阻器支路电流必须最小。 根据欧姆定律，当电压一定时，要使最小，的阻值必须最大，由题意可知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，此时，电路的总电阻为 解得 （3）因为两端的电压12V保持不变，所以的大小取决于通过它的电流 ① 当通过的电流最小时，其电功率最小，电流最小时，的电阻最大，即20Ω。 ② 当通过的电流最大时，其电功率最大，滑动变阻器铭牌标有“2A”，表示允许通过的最大电流为2A，电流表接在干路上，干路的最大电流为3A，通过R2的电流为1.2A，则当通过的电流最大为1.8A，则 综上所述，电阻的电功率范围是7.2W~21.6W。 13．(1)12Ω (2)16V (3)28.8W 【详解】（1）根据题意，灯泡L上标有“6V”字样，表示其额定电压为6V。灯泡正常发光时，其两端电压 。由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的电流。根据可知，灯泡正常发光时的电阻 （2）当闭合开关，断开开关、时，灯泡L与定值电阻串联。此时灯泡正常发光，所以电路中的电流 定值电阻两端的电压 电源电压 （3）当开关、、均闭合时，灯泡L被短路，此时电路变为定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测量干路总电流，通过定值电阻的电流 要使电路消耗的功率最大，需要使干路总电流最大。因为是定值，所以需要通过的电流最大。 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。干路的最大电流为 所以符合电流表量程要求。电路允许消耗的最大功率 14．(1)6V (2) (3)2.25W~3.6W 【详解】（1）当闭合开关S1、S3时，滑动变阻器R1被短路，电阻R2没有接入电路，此时为只有灯泡L的简单电路。根据题意，此时灯泡L正常发光，说明灯泡两端的电压等于其额定电压。由灯泡L的铭牌“6V 3W”可知，其额定电压为6V。因此，电源电压 （2）首先，根据灯泡的铭牌计算其电阻RL，由 可得，灯泡电阻 当三个开关都闭合时，电阻R2与灯泡L并联。并联电路中各支路两端的电压相等，均等于电源电压6V。所以此时灯泡正常发光，灯泡的功率为3W。根据题意，R2消耗的功率和灯消耗的功率之比为3 : 2，则R2消耗的功率 由 可得，R2的阻值为 （3）当开关闭合S2，断开S1、S3时，滑动变阻器R1与电阻R2串联。电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的总电流。当滑动变阻器阻值为0时，电路中的电流为 为保证电路安全，电流表示数不超过其量程，所以电路中最大电流为0.6A。所以电路中最大功率为 当R1两端电压最大为3V时，根据串联电压规律可知，R2两端的电压 根据串联分压原理可知，此时R1最大与电阻R2的阻值同为 此时电路中的电流 电路的最小功率 因此，整个电路功率的取值范围是 2.25W ~ 3.6W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $