第十八章 小专题17 有关极值和取值范围的计算（PDF部分书稿）-【鸿鹄志·名师测控】2026-2027学年九年级上册物理（人教版·新教材）广西专版

小专题十七 有关极值 类型1有关极值的计算 1.(多选)如图甲所示电路中，小灯泡标有 “10V5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的 影响)，a、b为滑动变阻器两端点。闭合开 关，滑片从b端滑动到某一位置的过程中， 滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压 U的关系图像如图乙所示。下列说法正确 的是 ) P/W 1.6-- 1 10U/V 甲 A.电源电压为16V B.小灯泡的电阻为202 C.滑动变阻器的最大电阻为1002 D.滑动变阻器接人电路的电阻为5Ω时，电 路消耗的功率最大 2.(2026·崇左一模)如图 R。 所示，电源电压不变，定 值电阻R=122,小灯 泡标有“6V3W”字样 (灯丝电阻不变)，电流 A) 表测量范围为03A。当只闭合开关S,滑 动变阻器的滑片P从电阻最大处移动到某 一位置时，滑动变阻器连入电路中的电阻减 小了12，电流表示数变化了0.1A,此时小 灯泡恰好正常发光。电源电压为 V;在 保证电路安全的情况下，所有开关都闭合 后，滑动变阻器的最大功率为W。 3.(2026·玉林期未)如图甲所示是冬季蔬菜 大棚的一个自动控温系统的原理图，由控制 电路和加热电路两部分组成。控制电路中， 电源电压恒为18V,定值电阻R。=16Ω，R 为热敏电阻，其电阻随环境温度变化情况如 图乙所示。加热电路中电源电压恒为220V, 电热丝R=55不变。闭合开关S后，控温 系统处于温度监测状态，当控制电路中电压 表的示数高于12V时，开关S自动闭合，电 热丝发热，棚内温度升高；当电压表示数低 于9V时，开关S再自动断开，电热丝停止加 热，从而使大棚始终处于适宜的温度范围内。 (1)求开关S1自动闭合时，电热丝R消耗的 电功率。 (2)求大棚的最低控制温度。 和取值范围的计算 (3)为了适应蔬菜的储存需求，将定值电阻 R。更换成电阻更大的定值电阻R。,使大 棚的最高温度控制在28℃，求替换的R, 的电阻。 R -0220V0 控制电路 加热电路 为 R/2 20 25 30 35 t/℃ 物理1九年级全册104 4.如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，R1= 6Ω，灯L标有“6V3W”字样，电流表的 测量范围为0一3A,电压表的测量范围为 0一15V,滑动变阻器R2标有“6021A” 字样；只闭合S1时，小灯泡正常发光。 (1)求灯泡的额定电流和灯泡的电阻。 (2)求电源电压。 (3)只闭合S2时，移动滑动变阻器的滑片，当 电压表示数为6V时，求滑动变阻器连 入电路中的电阻。 (4)保证电路安全情况下均通电10s,请计算 出电路消耗的最大电能和最小电能。 A 类型2有关取值范围的计算 5.(多选)如图所示电路，电源 电压为6V且保持不变，滑 动变阻器的规格为“20Ω A P 1A”,小灯泡的规格为 “3V0.9W”(灯丝电阻不 R 105第十八章电功率 受温度影响)。在元器件不损坏的情况下， 下列说法正确的是 A.灯丝的电阻为102 B.向右移动滑片P,电压表示数变小 C.小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路 的电阻为20Ω D.小灯泡电功率变化范围是0.4~0.9W 6.(2026·梧州期未)如图所示电路，电源电压恒 为6V保持不变。小灯泡L标有“5V2.5W” 字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R 的铭牌标有“20Ω1A”,电流表测量范围为 00.6A,电压表测量范围为0~3V。 (1)求小灯泡正常发光时的电阻。 (2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片 P置于最右端时，电压表的示数为2V, 求定值电阻R2的电阻。 (3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的 滑片P,在保证各元器件安全工作的情况 下，求滑动变阻器R允许的取值范围。 R微专题5方程组问题 1.3:22.2.43.101.25 小专题十二灯泡的亮度问题 1.D2.D3.B4.D5.C6.123(1)0.5甲1.50.757.5 (2)3乙0.253.757.C8.乙7 小专题十三电功率的比值问题 1.串1：22.保温1：193.25：184.501：25.2：36.1：4 7.2:38.1:2 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 1.9月份的用电量最低2.112.82.40.221.22.51.23.3.92 ×104.(1)减少通电时间(3)减小用电器的电功率485.A6.5.6 第4节焦耳定律 新知梳理 ①内U形管中液面高度的变化电流大小②二次方电阻通电时 间Q=PRtQ=W 课堂巩固 1.A2.(1)高度差转换法(2)电阻右(3)不相等能3.热效应 7.2×1044.43005.D6.A[变式题]7.92×1051.08×10 大于 课后提升 7.D8.4:33:49.6.6×105[变式题1]80[变式题2]55变多 10.解：(1)由图可知，当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表测 量通过R的电流，由1={可知，R,两端的电压：U,=1R=0.2A× 302=6V,则电源电压：U=U=6V;(2)当闭合开关S、S1时，R1、R2并 联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路的电流特点可知，通过R,的 电流：I2=I-I1=0.5A一0.2A=0.3A,根据并联电路的电压特点可知， R两端的电压-U=6V,由1景可知R的电阻：R,受- 202;(3)当闭合开关S、S时，1min内电流通过R2产生的热量：Q=W2= U2I2t=6V×0.3A×1×60s=108J. 思维拓展 11.中温电暖器的电源线比较粗，可以通过增大导线横截面积减小电阻， 由Q=PRt可知，其他条件一定时，可以减小电源线产生的热量 小专题十四多挡位用电器 1.高1002.4402.64×1043.解：(1)由表格中数据和P=U1可知， 电者锅处于商温挡正常工作时电路中的电流为1⅓是一器" 10A;(2)由图乙可知，当开关接2时，电路中只有R1工作，为高温挡，由 1-景得R的电刷为R-号-0X-2n:当开关接8时，R和足中 联，为低温挡，由PU1得，此时电路中的电流为1：是一贸Y 2.5A,由1-景得，电路中的总电阻为R-是-智X-88n,k的电 阻为R2=R串-R1=882一222=662；(3)汤汁吸收的热量为Q吸= c汤m△t=4×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=9.6X10J,由7= 器得，消耗的电能为w--9.670」-1,2X10°J,此次高温挡的实 80% 际功率PW=,2X101=200W。4.解：1)由图乙可知，电动机M 600s 与发热元器件并联，开关S在干路上，因此电动机在任何挡位都工作，根据 P-y得，电动机消耗的电能w系=P飞=2w×10X60s=1.32X 10J;(2)由题意可知，空气炸锅是通过调节开关S,和S,实现高温挡、中 温挡和低温挡三个挡位的切换，其加热功率由发热元器件的总电阻决定， 电源电压U=20V不变，根据P=可知，电阻越大，功率越小，挡位越 R隐 第16页（共42页） 低，分析电路可知，当S闭合，S1断开，S2接a时，R1和R2串联，电路中总 电阻最大，为低温挡，当S、S,闭合，S2接a时，R1被短路，只有R2工作，为 中温挡，当S、S,闭合，S2接b时，R1和R2并联，电路中总电阻最小，为高 温挡，使用中温挡正常工作时，发热元器件为R2,与电动机M并联，由P= U1可知，电动机中的电流m=-器Y-0,1A,发热元器件R中的 流长-802A,则空气炸锅电源线中通过的电流1。三4十1 =0.1A+2A=2.1A;(3)电能表参数“3600imp/(kW·h)”表示每消耗 1kW·h电能，指示灯闪烁3600次，则闪烁1300次消耗的电能W= 5一景kwh工作时间，=15min=子h,实际功率 kW·h P实际= W_36 ≈1.444kW=1444W,高温挡电路额定功率P额定 t2 辰发+n。2+0+2w-=152W,因为144W 11002 <1562W,所以此时空气炸锅未达到额定功率。 小专题十五电学图像问题 1.D2.D3.BC4.31:25.C6.BC 小专题十六动态电路分析（二） 1.B2.BC3.64.C5.D6.AB 小专题十七有关极值和取值范围的计算 1.BC2.24243.解：(1)开关S1自动闭合时，加热电路中只有电热丝 R工作，电热丝R消耗的电功率P=U:=(220V=880W:(2由图甲 R 552 可知，开关S闭合时，定值电阻R。和热敏电阻R,串联，当电压表示数高于 12V时，开关S1自动闭合，此时棚内温度最低，热敏电阻两端的电压U1= 12V,根据串联电路电压特点可知，定值电阻两端电压U。=U控一U1= 18V一12V=6V,串联电路电流处处相等，串联电路中的电流I= U Ro 品一号A,由1一景得，比时热领电阻R的电阻风号-竖2口， TA 8 由图像可知，当t=30℃时，R1′=8，当t′=14℃时，R"=402,根据数 学知识设R1=kt+b,则有402=14℃×k十b…①，82=30℃×k+b… ②，联立①②，解得k=-2,b=68,R1=-2t+68,则当R1=322时，代 入数学关系可知，大棚的最低控制温度t”=18℃；(3)当最高温度控制在 28℃时，由图像可知，R1"=122,由题意可知，电压表示数低于9V时，开 关S自动断开，电热丝停止加热，控制电路依然为串联电路，串联电路中的 电流-=200,75A,根据串联电路的电压规律可知，定值电阻 R,两端的电压，'-U-U,'=18V-9V=9V,由1是得，替换的R 的电阻R。少=。2Q。4.解：①由P=U得，灯泡的额定 电流为1-长-Y=05A:由1-是得，打泡的电阻为R-货 0.5A=12n:(2)只闭合S时，灯泡L和R,串联，此时小灯泡正常发光， 6 V 电路中电流为I籁=0.5A,由欧姆定律和串联电路电压规律得，电源电压 为U=U额十UR=U额十I额R1=6V+0.5A×62=9V;(3)只闭合S2时， 灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端电压，当电 压表示数为6V时，灯泡两端的电压为U=U一U2=9V一6V=3V,此 时电路中电流为1号=多0,25A,由欧姆定律得，滑动变阻器连人 U2-6V 电路中的电阻：R=宁=0.25A=24D:(4)只闭合S,时，灯泡L与滑动变 第17页（共42页） 阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变 阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，因 串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流1最小一及 U U 9V 一R,十R天120十600=0.125A,当开关都闭合时，R与R:并联，电 流表测干路电流，电压表测电源两端的电压，因并联电路中各支路两端的 电压相等，所以，通过R,的电流1-尽-号音-1.5A,已知滑动变阻器 R,允许通过的最大电流为1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之 和，所以，电路中的最大电流I最大=I1十I2最大=1.5A十1A=2.5A<3A, 电路安全，则保证电路安全情况下通电10s,电路消耗的最大电能为W大= UI最大t=9V×2.5A×10s=225J;电路消耗的最小电能为W最小=UI最小t =9VX0.125AX10s=11.25J。5.AD6.解：1)由P=可得，小 、灯泡正常发光时的电阻为R三=V10:(2)当只闭合开关S 和S1,滑片P置于最右端时，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表 测量R,两端的电压，此时R,接入电路的电阻为20Ω，其两端电压为2V, 电路中的电流为1尽=)三0.1A,根据串联电路电压特点可知，R 两端的电压为U2=U-U1=6V一2V=4V,根据欧姆定律得，定值电阻 U2 4V R的电阻为R。=7=0.1广A=400:(3)当只闭合开关S和S:时，滑动变 阻器R,与小灯泡L串联，电压表测R,两端的电压，电流表测电路中的电 流，当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，由P=UI得， P题=2.5W=0.5A,由题意可知，为保证各元器件安全，电路中的电 1颜=U5V 流最大为小灯泡的额定电流，此时小灯泡两端电压达到额定电压5V,滑动 变阻器两端的电压为Umi。=U一U额=6V-5V=1V,由欧姆定律得，滑动 Umin-1 V 变阻器接人电路的最小电阻为Rm-=O,5入=2，当滑动变阻器两 端电压达到电压表测量范围最大值3V时，其接入电路的电阻最大，此时 灯泡两端的电压为U=U-Um*=6V一3V=3V,此时电路中的电流最 小为。发==0.3A,由欧姆定律得，滑动变阻器接人电路的最天 _Ux3V 电阻为R一一0,3A=10n,综上所述，滑动变阻器R允许的取值 范围是2~102。 第十八章整合与提升 本章知识构建 焦耳(J)3.6×10°电能表U1t快慢103106 t ,额定电压 额定功率三 <内能正正正IPRt 教材图片解读 命题点1这个电能表应该在220V的电路中使用标定电流额定最大 电流17600 命题点2电内热小于 重点实验突破 1.(1)断开(2)①先将滑动变阻器的滑片调至电阻最大处，再闭合开关 断路(3)0.75(4)①0.5图0领为 (5)不能；由前面实验可知，小灯 泡L正常发光时，I1=0.3A,R。与小灯泡串联，R。两端的电压U。=IR。= 0.3A×202=6V>3V,即R,两端的电压大于电源电压，因此不能满足 实验要求2.(1)电流电阻(2)容器漏气（或电阻丝R1短路）(3)多 (4)B 广西常考题型演练 1.D2.B3.B4.AC5.B6.AD7.29458.41.259.解： (1)由图可知，闭合开关S、S,只有R2接入电路中，R1被短路，电压表测 第18页（共42页）