91.部編物理專題 電功率微專題四：電功率的最值(解析版)

1、18.2電功率微專題四：電功率最值一、串聯(lián)電路的最值問(wèn)題1、第一步：在保證所有電學(xué)元件安全工作的前提下，求出電路中允許通過(guò)的電流的最大值（電路中總電阻最大值、電流表的量程、用電器的額定電流和定值電阻兩端的電壓表）和最小值（電路中總電阻的最大值和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓表）。2、第二步：選擇恰當(dāng)?shù)墓剑憾ㄖ惦娮瑁篜=12R（2）電路總功率：P=UI（3）滑動(dòng)變阻器功率：P=UI-12R二、并聯(lián)電路的最值問(wèn)題1.求出定值電阻的電流（不變）；2.在保證干路電流表和滑動(dòng)變阻器都能安全工作的前提下，求出滑動(dòng)變阻器所在支路的電流的最大值和最小值；3、選擇恰當(dāng)?shù)墓剑憾ㄖ惦娮?、電路總功率、滑?dòng)變阻器功率：P=U

2、I類型一串聯(lián)電路的最值問(wèn)題例1.如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0-0.6A,電壓表的量程為0-3V，定值電阻R的1規(guī)格為“1000.5A“，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20O1A”?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，為了保證電路及儀器的安全，在變2阻器的滑片P移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A. 電流表示數(shù)允許的電流變化范圍為0.2A-0.5AB. 電阻R消耗功率允許的變化范圍為0.4W-0.9W1C. 變阻器R接入電路的阻值允許變化范圍為20-2002D. 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W-3W答案】：B。由題意知，當(dāng)電壓表的最大測(cè)量值為【解析】：電源兩端電壓為6V保持不變，定值電阻為100

3、；3V時(shí)，此時(shí)定值電阻R兩端的電壓U=3V，電路中的電流3V100=0.3A<0.6A，因此電路中的最大電流為0.3A故滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小電阻R=6V-3V0.3A=100；電路消耗的最大功率P=UI=6Vx0.3A=1.8W電阻R消耗功率最大功率：P=UI=3Vx0.3A=0.9W.故ACD錯(cuò)誤；1當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，即I'=6V=0.2A1100+200電阻R電路消耗的最小功率：P=(I，)2R=(0.2A)2x100=0.4W111則電阻R消耗功率允許的變化范圍為0.4W0.9W；故B選項(xiàng)正確。1例2.(多選)如圖的電路，電源電壓恒

4、為4.5V，電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-3V，定值電阻R的阻值為50，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為500，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，下列說(shuō)法正0確的是()A. 若滑片P向左移，電壓表的示數(shù)變小B. 電流表的變化范圍是0.30.6AC. 滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是2.5500D. R的最小功率是0.45W0【答案】：ABD?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路0中的電流。(1) 若滑片P向左移動(dòng)，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I=U可知，電路中的電流變大，R根據(jù)U=IR知，定值電阻兩端的電壓變大，因?yàn)榇?lián)電

5、路總電壓電壓各電阻電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，電壓表示數(shù)減小，故A正確；當(dāng)電流表的示數(shù)1大=0.6A時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小定值電阻的功率最大,此時(shí)電路中的總電阻：U4.5VR=7.50總I0.6A大因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R=R-R=7.5050=2.50滑小總0當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，定值電阻的電滑功率最小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和所以，R0兩端的電壓：U=U-U=4.5V-3V=1.5V，0滑因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的最小電流：U1.5V

6、R50=0.3A故電流表的變化范圍是0.3A0.6A滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：U3VR=-滑=100滑大I0.3A小則滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為2.50100，故B正確，C錯(cuò)誤；R的最小功率：P=UI=1.5Vx0.3A=0.45W，故D正確。00小0小類型二并聯(lián)電路的最值問(wèn)題例3.在圖甲所示的電路中，電源電壓不變，電阻R=200，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“2002A”字樣。閉合開(kāi)關(guān)S，變阻器R的滑片P移至某處時(shí)，電路中兩個(gè)電表的指針恰好指在相同的位置上，如圖乙所示。求:2（1）電源電壓；（2）滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值；（3）改變變阻器滑片的位置，在電路中各元件都能正常工作的情況下，電路的最

7、大功率是多少？答：（1）電源電壓為6V。（2）變阻器連入電路的阻值為50（3）改變變阻器滑片的位置，在電路中各元件都能正常工作的情況下，電路的最大功率是13.8W【解析】：（1）丁由圖a可知：R、R并聯(lián)，且電流表A串聯(lián)在干路上、電流表A與電阻R串聯(lián)在支路上。1211電流表A的示數(shù)比電流表A的示數(shù)要大，1根據(jù)圖b可以判斷出通過(guò)R的電流I=0.3A、電路中的總電流I=1.5A11總U=U=U=IXR=0.3AX200=6V總2111（2）I=I-1=1.5A-0.3A=1.2A2總1類型三多開(kāi)關(guān)的最值問(wèn)題例4.如圖所示電路，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R的阻值為100，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30

8、0，電0阻箱R最大阻值為999.90，電流表量程為00.6A，電壓表量程為03V.閉合開(kāi)關(guān)S，下列說(shuō)法正確的x是（）RsRoA. S、S均向左閉合，R允許接入電路的最大阻值為20012xB. S、S均向右閉合，電路允許消耗的最大功率為2.7W12C. S向左、S向右閉合，R允許接入電路的最大阻值為60012xD. S向右、S向左閉合，只調(diào)R使電流表示數(shù)減半后其阻值一定大于原來(lái)的2倍12x【答案】：D?！窘馕觥浚?）閉合開(kāi)關(guān)S,S、S均向左閉合時(shí)，R、R、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓,120xx電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表的示數(shù)U=3V時(shí)，電阻箱R接入電

9、路中的電阻最大，xx因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和：0U二UU二4.5V3V二1.5V0滑x因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I=0滑=1.5V=0.0375A1 R+R100+3000滑大R允許接入電路的最大阻值：xR=x=800，故A錯(cuò)誤；x大I0.0375A1（2）閉合開(kāi)關(guān)S，S、S均向右閉合時(shí)，R、R、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)120x0電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)U=3V時(shí)，電路中的電流：0U3VI=0=0.3A2 R1000因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為00.6A所以，電路中的最大電流為0

10、.3A則電路允許消耗的最大功率：P=UI=4.5Vx0.3A=1.35W，故B錯(cuò)誤；大2（3）閉合開(kāi)關(guān)S，S向左、S向右閉合時(shí)，R、R、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R和R兩端的電壓，電120x0x流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表的示數(shù)U=3V時(shí)，電阻箱R接入電路中的電阻最大，0xx此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U=UU=4.5V3V=1.5V，滑0x因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：滑大1.5V300=0.05A122則R和R的最大總阻值：0xU3VR二f=600總I0.05A3所以，R允許接入電路的最大阻值：xR'二R-R=600100=50

11、0，故C錯(cuò)誤；x大總0(4) 閉合開(kāi)關(guān)S,S向右、S向左閉合，R、R、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表被短路，電流表測(cè)電路中的120x電流，=R一R-R總0滑設(shè)此時(shí)電路的總電阻為R'=R+R+R，即R總x0滑x只調(diào)R使電流表示數(shù)減半時(shí)，電路的總電阻R=R'+R+R，即R'=R-R-Rx總x0滑x總0滑由R=U可知，只調(diào)R使電流表示數(shù)減半時(shí)，電路的總電阻R=2(R+R+R)Ix總x0滑貝yR，-R=6RR)-6RR)=RR'=2(R+R+R)-6+R+R)=R+R+R>Rxx總0滑總0滑總總x0滑x0滑x0滑x所以，R'>2R，即只調(diào)R使電流表示數(shù)減半后

12、其阻值一定大于原來(lái)的2倍，故D正確。xxx例5小剛設(shè)計(jì)了一種小雞孵化器的電路模型，如圖所示，在一般情況下，只需燈光照明，溫度較低時(shí)，則需要加熱。電源電壓為72V，R為定值電阻，R為發(fā)熱電阻絲改成的滑動(dòng)變阻器，其上標(biāo)有“20003A”12的字樣，電流表A的量程為00.6A，電流表A2的量程為03A，燈泡上標(biāo)有“12V3W”的字樣。(1) 燈泡正常工作時(shí)的電流是多大？(2) 閉合S，斷開(kāi)S、S,燈泡正常工作，求R的阻值。121(3) S、S、S均閉合時(shí)，求R上消耗電功率的最小值和最大值。122答：(1)燈泡正常工作時(shí)的電流是0.25A(2) 閉合S，斷開(kāi)S、S，燈泡正常工作，電阻R的阻值為2400

13、121(3) S、S、S均閉合時(shí)，R上消耗電功率的最小值為25.92W、最大值為194.4W【解析】：(1)U=12V,P=3W,LL燈泡L正常工作時(shí)的電流為：I=竺=0.25A-lU12VL(2) 閉合S，斷開(kāi)S、S,燈泡L與電阻R串聯(lián)，而此時(shí)燈泡正常工作，121則此時(shí)燈泡兩端的電壓為UL=12V，而電源電壓為U=72VL.電阻R兩端的電壓為：U=U-U=72V-12V=60V11L燈泡L燈泡L正常工作時(shí)的電流為0.25A，此時(shí)電路中的電流為0.25A電阻R的阻值為：R=U二-60冬=240011I0.25A(3) S、S、S均閉合時(shí)，電阻R和滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)，電源電壓為U=72V1212則

14、U=U=U=72V12而滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R=2000大.R消耗電功率的最小值為：P=U=(72V)22=25.92W。R2000大電阻R的阻值為2400，而U=U=U=72V112U72V此時(shí)通過(guò)R的電流為：I=0.3A11R24001電流表A測(cè)通過(guò)電阻R的電流，電流表A測(cè)干路中的總電流,112電流表A的量程為00.6A，電流表A的量12程為03A，.通過(guò)R的最大電流為：I=I-1=3A-0.3A=2.7A221R消耗電功率的最大值為：P=UI=72Vx2.7A=194.4W2大2.r=匕二-6=502I1.2A2(3)通過(guò)R的電流0.3A不變,1.當(dāng)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為它允許通過(guò)的最

15、大電流為2A時(shí),電路中的總電流變?yōu)?'總=2.3A<3A.電路中的最大功率為：P=UI=6Vx2.3A=13.8W最大類型四滑動(dòng)變阻器功率的最值例6.如圖甲所示的電路中，R為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器(其最大阻值為400)。閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑01動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過(guò)程中，R消耗的電功率隨R電阻變化關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖象信11息。求：1) 電路中最小電流2) 電源電壓；【答案】：(1)電路中最小電流為0.2A；(2) 電源電壓為10V(3) R消耗的最大電功率為10W0【解析】(1)由圖甲可知：R、R串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在a端時(shí)流入電路的電阻最大，此時(shí)電011

16、路中的電流最小，由圖象可知，R電阻最大為Q時(shí)，功率為P=1.6W1a由P=12R可得：最小(2)由圖象可知，當(dāng)R=100時(shí),1功率P=2.5W1由P=12R可得:根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得當(dāng)R=100時(shí)電源電壓:1U=I'(R+R)=0.5Ax(100+R)100當(dāng)R=400時(shí)電源電壓：1U=I(R+R)=0.2Ax(4O0+R)最小最大00解可得：R=100，U=10V；03) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0時(shí)，R的功率最大，為：0=10WU2(10V)2P=0R1000亠踝后精臟學(xué)號(hào)：2482767才1. 圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變，定值電阻R的阻值為100

17、，滑動(dòng)變阻器R的最大阻12值為500.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到a端的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（）PvA. 電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大B. 電流表和電壓表的示數(shù)都不變C. 電流表的示數(shù)變化范圍為0.1A0.6AD. 電壓表的示數(shù)變化范圍為1V6V【答案】：B。【解析】：由電路圖可知，電阻R和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中電流；121當(dāng)滑片由b端移到a端的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，電路中的總電阻變??；電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大，即電流表示數(shù)變大；根據(jù)U=IR可知，R兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大。1當(dāng)滑片在b端時(shí)，R、R串

18、聯(lián)，12電路的總電阻為R=R+R=100+500=60012電路中的電流為I=-=-6匕=0.1AR600電壓表的示數(shù)為U=IR=0.1Ax100=1V11當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路中只有R1R兩端電壓為電源電壓，電壓表示數(shù)為6V1此時(shí)電路中的電流為I=-=0.6AR1100故滑片由b端移到a端的過(guò)程中，電流表的示數(shù)變化范圍是0.1A0.6A電壓表的示數(shù)變化范圍是1V6V綜上所述，ACD正確，B錯(cuò)誤。2. 如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為00.6A.電壓表的量程為03V，定值電阻R的規(guī)格為“1000.5A”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“2001A”。閉合開(kāi)關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片P移

19、動(dòng)過(guò)B. 電流表示數(shù)的變化范圍為0.20.5AC. 變阻器R接入電路的阻值變化范圍為2200D. 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.83W【答案】：D。【解析】：由電路圖可知，R與R串聯(lián)，電壓表測(cè)尺兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，電路中的電流：U_6VR一100=0.6A因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電阻R允許通過(guò)的最大電流為0.5A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表量程為00.6A所以，電路中的最大電流/大=0.5A，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，電阻R消耗的電功率最大，電路的總功率最大，此時(shí)電路中的總電阻：R=U=出=120總I0.5A

20、大因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R'=R-R=120-100=20小總R消耗的最大功率:P=12R=(0.5A)2x100=2.5WR大大電路消耗的最大功率:P=UI=6Vx0.5A=3W；大大(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)U'=3V時(shí)，電路中的電流最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，R消耗的電功率最大，電路的總功率最小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和所以，R兩端的電壓：U=UU'二6V3V=3VR電路中的最小電流：3V100=0.3A則電流表示數(shù)的變化范圍為0.3A0.5A，故B錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：U'

21、3VR'=100大I0.3A小則變阻器R接入電路的阻值變化范圍為20100，故C錯(cuò)誤;R消耗的最小功率：P=12R=(0.3A)2x100=0.9WR小小則電阻R消耗功率允許的變化范圍是0.9W2.5W，故A錯(cuò)誤;1電路消耗的最小功率：P=UI=6Vx0.3A=1.8W，小小則電路消耗總功率允許的變化范圍可以為1.8W3W，故D正確。3. 如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L、L分別標(biāo)有“6V3W”和“6V6W”的字樣，滑動(dòng)變阻器R的阻12值變化范圍為0120，當(dāng)S、S和S都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，兩燈都正常發(fā)光。不考慮溫123度對(duì)燈泡電阻的影響，則()A.電源電壓為12VB

22、. 兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為3AC. 整個(gè)電路的最小功率2.25WD. 整個(gè)電路的最大功率9W答案】：D?！窘馕觥?1)當(dāng)S、S、S都閉合，滑動(dòng)變阻器滑到a端時(shí)，燈泡L和燈泡L并聯(lián),12312因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且兩燈都正常發(fā)光，所以，電源的電壓U=U=U=6V，故A錯(cuò)誤;12(2)由P=UI可得，兩燈泡都正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流:,P3WP6W一=1=0.5A，I=2=1A1U6V2U6V12因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，兩燈都正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù):I=I+1=0.5A+1A=1.5A，故B錯(cuò)誤;12由1=*可得，兩燈泡的電阻:R=U二-6=120，R=U=

23、6V=601I0.5A2I1A12當(dāng)S、S閉合且滑片位于b端時(shí)，R與R的最大阻值串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電路的總功率最小,131因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，U2(6V)2所以，電路的最小總功率:=1.5W，故C錯(cuò)誤;小R+R120+1201(4) 當(dāng)S、S、S都閉合且滑片位于a端時(shí)，兩燈泡并聯(lián)，電路中的總電阻最小，電路的總功率最大,123因此時(shí)兩燈泡均正常發(fā)光，所以，整個(gè)電路的最大功率:P=P+P=3W+6W=9W，故D正確。大124. 某同學(xué)在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，接了如圖所示的電路，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“03V”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格“2O01A”，燈泡L標(biāo)有“2.5V1.25W”

24、字樣(忽略燈絲電阻變化)，在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是()A. 電路中電流變化的范圍是0.18A0.5AB. 滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5010QC. 燈泡的最大功率是2.25WD. 電路的最小功率是1.35W【答案】：D。【解析】：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。(1) 燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，功率為1.25W，則燈泡的最大功率達(dá)不到2.25W，故C不正確;因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，根據(jù)P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流:1.25W2.5V=0.5A因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A所以，電路中的最大電流I=I=0.

25、5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，maxL因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U=U-U=4.5V-2.5V=2V滑L則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R=V滑二工=40，故B不正確；滑minI0.5Amax(2)燈泡的電阻：Rl=50LI0.5AL當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電路消耗的功率最小,燈泡兩端的最小電壓：U'=U-U=4.5V-3V=1.5VL滑max電路中的最小電流：I=Ul=竺=0.3AminR50L則電路中電流變化的范圍是0.3A0.5A，故A不正確；電路消耗的最小功率：P=UI=4.5

26、Vx0.3A=1.35W，故D正確。minmin5. 如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小，兩個(gè)電阻的U-1關(guān)系圖象如圖乙所示，則下列判斷正確的是()A. 電源電壓為4VB. 滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為02002C. 定值電阻R的阻值為2001D. 電路消耗的功率變化范圍0.8W3.6W【答案】：B?！窘馕觥浚河呻娐穲D可知，R與R串聯(lián)，電壓表V測(cè)R兩端的電壓，電壓表V測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)121122電路中的電流。(1) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，R兩端的電壓最大，R兩端的電壓212為0，由圖象可知，a為滑動(dòng)變阻

27、器R的U-1關(guān)系圖象，b為電阻R的U-1關(guān)系圖象；21(2) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電路消耗的功率最小，由U-1圖象可知，電路中的最小電流I=0.2A，此時(shí)R兩端的電壓U=2V，R兩端的電壓U=4V1122因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源電壓：U=U+U=2V+4V=6V，故A錯(cuò)誤；12由I=U可得，定值電阻R的阻值：R1R=i=100，故C錯(cuò)誤；1I0.2A滑動(dòng)變阻器的最大阻值：U4VR=2=2002I0.2A即滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為0200，故B正確；2電路消耗的最小電功率：P=UI=6Vx0.2A=1.2W小小當(dāng)電路中的電流最大時(shí)，電路

28、消耗的電功率最大，由圖象可知，電路中的最大電流為0.6A，則電路消耗的最大功率:P=UI=6Vx0.6A=3.6W，大大所以，電路消耗的功率變化范圍1.2W3.6W，故D錯(cuò)誤。6. 如圖所示，電源電壓6V保持不變，定值電阻R標(biāo)有“1000.5A”字樣：滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“2001A”字12B. R兩端電壓不超過(guò)3V1C. 滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值在10-200范圍內(nèi)變化D. 電路的總功率在1.83W范圍內(nèi)變化【答案】：D?！窘馕觥浚河呻娐穲D可知，R與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。122(1) 當(dāng)電壓表的示數(shù)U=3V時(shí)，電路中的電流，2I=U=二=0.3AminRR10011

29、因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且R允許通過(guò)的最大電流為0.5A，電流表的量程為00.6A，滑動(dòng)變阻器1允許通過(guò)的最大電流為1A,故最大電流為0.5A，故A錯(cuò)誤；R兩端電壓最大：U=IR=0.5Ax100=5V，故B錯(cuò)誤11大大1所以，電路中的最大電流/+=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，電路消耗的總功率最大，大電路中的總電阻：=1206V0.5A因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R=R-R=120-100=202小1當(dāng)電壓表的示數(shù)U2=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大為：U3VR=-滑=100滑I0.3Amin則滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻

30、值允許變化范圍可以為20100，故C錯(cuò)誤;2電路消耗的最大功率：P=UI=6Vx0.5A=3W大大(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)U=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,2電路中的電流最小，電路消耗的總功率最小，電路消耗的最小功率：P=UI=6Vx0.3A=1.8W，小小所以，電路消耗總功率允許的變化范圍可以為1.8W3W，故D正確。7. 如圖所示的電路，電源電壓U=12V保持不變，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“10001A”，燈泡L標(biāo)有“6V6W”(不0計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)，電流表量程為00.6A，電壓表量程為015V.為了確保測(cè)量準(zhǔn)確，要求電表B. 正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻是120C. 電路中電流的變化范圍是

31、0.11A0.6AD. 滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是140480答案】：A?！窘馕觥浚河呻娐穲D可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。00U2(1)由P=UI=匕-可得，正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻：R=60故B錯(cuò)誤;門U2(6V)2LP6WL2)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：60因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為00.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A所以，電路中的最大電流，大0.6A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,此時(shí)電路中的總電阻：U12VR=200總I0.6A大因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R=R-R=20

32、060=1400小總L(3) 因電表的示數(shù)不小于其最大測(cè)量值的13所以，電流表的最小示數(shù)I.=-x0.6A=0.2A，故C錯(cuò)誤;小3此時(shí)燈泡兩端的電壓：U'=IR=0.2Ax60=1.2VL小L因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U=U-U'=12V-1.2V=10.8V0L則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：U10.8VR=0=540，故D錯(cuò)誤；0大I0.2A小燈泡L消耗的最小功率：P=U'I=1.2Vx0.2A=0.24W，故A正確。L小L小8. 如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V，閉合開(kāi)關(guān)S后，滑片P從最右端滑動(dòng)最左端的

33、過(guò)程中，小燈泡I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()心T:0II'IIIIIII'1|024&8.1012酥甲乙A. 電源電壓為12VB. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為90C. 該電路總功率變化范圍為12Ws24WD. 小燈泡的額定功率為12W【答案】：D?！窘馕觥浚海?）由電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路由圖象可知，電源的電壓U=U=12V，電路中的電流I=2A，故A正確；L則燈泡的額定功率：P=UI=12Vx2A=24W，故D錯(cuò)誤；LL（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖象可知，燈泡兩端的電壓U&#

34、39;二3V，電路中的電流I=1AL因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U=UU'二12V3V=9VRL由I=U可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：RR=R=90，故B正確，/'1A當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路的功率最大，最大功率P=P=24W大L當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路的功率最小，最小功率P=U/'=12Vx1A=12W小則該電路總功率變化范圍為12W24W，故C正確。9. 圖甲是模擬調(diào)光燈。電源電壓為4.0V；小燈泡額定電壓為2.5V，電流隨電壓變化的IU圖象如圖乙所示，小燈泡兩端電壓達(dá)到0.4V時(shí)“剛亮”；鉛筆芯長(zhǎng)1

35、5cm、阻值為300，其阻值與長(zhǎng)度成正比。回形針A固定在鉛筆芯右端，回形針P可以在鉛筆芯上自由滑動(dòng)，該調(diào)光燈在使用時(shí)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A. 閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)P能連續(xù)調(diào)光B. 閉合開(kāi)關(guān)，P滑到距A點(diǎn)10cm處，小燈泡的實(shí)際功率為0.15WC. 在距A點(diǎn)2.5cm處做標(biāo)記，可以提醒P向A滑過(guò)此處，小燈泡將不安全D. 小燈泡工作時(shí)，從“剛亮”到正常發(fā)光，實(shí)際功率變化范圍為0.048W0.75W【答案】：B?！窘馕觥浚篈.當(dāng)鉛筆芯電阻全部接入電路中時(shí)，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，其各處的電流相等，所以，由I=U可知，電源的電壓：RU=U+1R，即4.0V=U+1X300LLPLL由圖乙可知，

36、燈泡兩端的電壓U=0.4V，通過(guò)燈泡的電流I=0.12A時(shí)符合，此時(shí)小燈泡兩端電壓達(dá)到0.4VLL“剛亮”，所以，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)P能連續(xù)調(diào)光，故A正確；B.因鉛筆芯長(zhǎng)15cm、阻值為300，其阻值與長(zhǎng)度成正比，所以，P滑到距A點(diǎn)10cm處，接入電路中的電阻：R'二300x10cm=200P15cm則電源的電壓：U=U'+1'R'，即4.0V=U'+1'x200LLPLL由圖象可知，燈泡兩端的電壓U'=0.8V，通過(guò)燈泡的電流I'=0.16A時(shí)符合，LL此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率：P=U'I'=0.8Vx0.16A=0.1

37、28W，故B錯(cuò)誤；LLLCP滑到距A點(diǎn)2.5cm處，接入電路中的電阻：R二30x2.5cm=50P15cm則電源的電壓：U=U"+1”R，即4.0V=U+1x50LLPLL由圖象可知，燈泡兩端的電壓U二2.5V，通過(guò)燈泡的電流I'二0.3A時(shí)符合，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，LL所以，在距A點(diǎn)2.5cm處做標(biāo)記，可以提醒P向A滑過(guò)此處，小燈泡兩端的電壓超過(guò)額定電壓將不安全，故C正確；D.小燈泡“剛亮”時(shí)的實(shí)際功率：P'二UI=0.4Vx0.12A=0.048WLLL小燈泡正常發(fā)光時(shí)的實(shí)際功率：P二UI=2.5Vx0.3A=0.75WLLL所以，小燈泡工作時(shí)，從“剛亮”到正常發(fā)光

38、，實(shí)際功率變化范圍為0.048W0.75W，故D正確。10. 如圖所示的電路，電源電壓為3V且保持不變，定值電阻R=10，滑動(dòng)變阻器R阻值范圍為040.閉12合開(kāi)關(guān)S，在滑片從左向右移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A. 滑動(dòng)變阻器的最大功率為1.44WB. 滑動(dòng)變阻器的最大功率為2WC滑動(dòng)變阻器的最大功率為2.25WD. 電壓表示數(shù)從0V增大到2.4V【答案】：C?！窘馕觥浚河呻娐穲D可知，R與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。121（1）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I，R+R12滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：)2R=U2U2U2U2(R+R)2R2+2

39、RR+R2R22RR+R2+4RR(RR)2所以，2大U2(3V)24x10=2.25W，故AB錯(cuò)誤、C正確;當(dāng)R=R=10時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,(2) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，電路為R的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源兩端的電壓，示數(shù)為3V當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，R兩端的電壓最小，此時(shí)電路中的電流：2大3V10+40=0.6A電壓表的最小示數(shù)：U=IR=0.6Ax10=0.6V11所以，在滑片從左向右移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表示數(shù)從3V減小到0.6V，故D錯(cuò)誤。11. 如圖甲所示的電路中，R為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器(其最大阻值為400)。閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)

40、滑動(dòng)01變阻器的滑片P從b端移至a端的過(guò)程中，R消耗的電功率隨R電阻變化關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖象信息,11則下列判斷正確的是()A.電路中最小電流為0.4ACR的阻值是2000B.R消耗的最大電功率為10W0D.電源電壓為15V【答案】B。【解析】：(1) 由圖甲可知：R、R串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在a端時(shí)，其接入電路的電阻最大，此時(shí)電路中011的電流最小，由圖象可知，R的電阻最大為400時(shí)，R的功率為P=1.6W11a由P=12R可得電路中的最小電流：最小故A錯(cuò)誤;(2) 由圖象可知，當(dāng)R=100時(shí)，R的功率P=2.5W1 11由P=12R可得此時(shí)電路中的電流：由歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)

41、可得，當(dāng)R=100時(shí)電源電壓:1U=I(R+R)=0.5Ax(100+R)100同理可得，當(dāng)R=400時(shí)電源電壓：U=I(R+R)=0.2Ax(400+R)最小最大00電源電壓不變，聯(lián)立方程得：R0=100，U=10V；故CD錯(cuò)誤；(3) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0時(shí)，R的電壓最大為電源電壓，此時(shí)R的功率最大,00則R消耗的最大電功率：P=10W，故B正確。00大R100012. 如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”的字樣，滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為102000，定值電阻R的阻值為100.(燈絲的電阻不隨溫度變化)2(1) 小燈泡L的阻值為多少？(2) 當(dāng)S、S和S都閉合

42、，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，小燈泡L剛好正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)12為多少？(3) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端，并保證電流表有示數(shù)時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)怎樣閉合或斷開(kāi)才能使電路的總功率最小，該最小功率為多少？【答案】：(1)小燈泡L的阻值為120；(2) 電流表的示數(shù)為1.1A(3) 最小功率為0.17W【解析】燈泡的電阻匕=卡=等=120，L(2)當(dāng)S、S和S都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端時(shí)，燈泡和R并聯(lián);122此時(shí)燈泡剛好正常發(fā)光，則電源電壓U=U=6V，通過(guò)燈泡的電流：I=二=3W=0.5Allu6VL通過(guò)電阻R的電流：I=0.6A22R1002因?yàn)椴⒙?lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，因此

43、電流表示數(shù)：I=I+1=0.5A+0.6A=1.1AL2(3) 因?yàn)镽R，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S閉合，S斷開(kāi)，滑片P滑到b端時(shí)電路電阻最大，電路消耗的功率L212最小，此時(shí)燈泡與R串聯(lián)，此時(shí)電路功率：P=U2=(6V)20.17WiR+R2000+1201L13. 如圖所示，R=200，R=400，電源電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S都閉合時(shí)，電流表A的示數(shù)是0.6A，12121小燈泡恰好正常發(fā)光，求：(1) 電源電壓及小燈泡的額定電壓；(2) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S都斷開(kāi)時(shí)，電流表A的示數(shù)是0.2A，求小燈泡的實(shí)際功率；122(3) 求小燈泡的額定功率；(4) 求電路的最大功率?！敬鸢浮浚?1)電源電壓為12V，小燈

44、泡的額定電壓為12V；(2) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S都斷開(kāi)時(shí)，電流表A的示數(shù)是0.2A，求小燈泡的實(shí)際功率為0.8W122(3) 小燈泡的額定功率為7.2W(4) 電路的最大功率為14.4W【解析】：(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S都閉合時(shí)，電阻R與燈L并聯(lián)，電流表A測(cè)量的是通過(guò)R的電流I=0.6A,121111從而可知，電源電壓U=U=UL1R=200，1電源電壓為：U=U=U=IR=0.6Ax200=12VL111小燈泡正常發(fā)光，說(shuō)明燈泡兩端的電壓為額定電壓，燈泡的額定電壓為：J廣U=12V(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S都斷開(kāi)時(shí)，電阻R與燈L串聯(lián)，電流表A測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流,1222從而可知，I=I=I=0.2A，2L

45、=U，U=12VR電路中的總電阻為：R=2V=600I0.2A又R=4002.燈泡的電阻為：R=R-R=600-400=200.L2則燈泡的實(shí)際功率為：P=12R=(0.2A)2X200=0.8WLLL(3)燈泡的額定功率：2RL(12V)2200=7.2W2(4) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S都閉合時(shí)，電路中的電阻最小，根據(jù)P=求可知，電路消耗的總功率最大,12R12V通過(guò)燈泡的電流I=l額=0.6ALR200L電路總的總電流I=I+1=0.6A+0.6A=1.2A1L電路消耗的總功率P=UI=12VX1.2A=14.4W14. 如圖甲所示，電源電壓恒為21V,燈泡L上標(biāo)有“10V5W”的字樣(燈絲電阻不隨

46、溫度變化)，電流表量程為0-0.6A,電壓表量程為0-15V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為1600,當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S,移動(dòng)滑1動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，它兩端的電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值由R增大到4R時(shí)，定值電阻R的電功率變化了7.35W，求：110(1) 燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流。(2) 只閉合S和S，且滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn)位置時(shí)，燈泡的實(shí)際功率；2(3) 只閉合S和S,在保證電路安全的情況下，當(dāng)電阻R消耗電功率最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率。10【答案】：(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為0.5A。(2)燈泡的實(shí)際功率為0.882W(3)只閉合S和S

47、，在保證電路安全的情況下，當(dāng)電阻R消耗電功率最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率10為4.5W。【解析】：(1)由p=UI可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：Il=尋=10V=0.5A；L由p=UR2可知燈泡的阻值：r=U(10V)2LPL5W=20。只閉合21VRl+2R20。+2x160Q=0.21AS，且滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn)位置時(shí)，電路中的電流：2燈泡的實(shí)際功率：P=12R=(0.21A)2x200=0.882W實(shí)L(3)當(dāng)只閉合S和S時(shí)，R與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流;10因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，變阻器接入電路中的為R和4R時(shí)，電路中的電路中的電流分

48、別為:11由圖乙可知，變阻器接入電路中的為R和4R時(shí)對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)分別為U、2U111121V由I=-可得，兩次電壓表的示數(shù)之比:R解得：R=1R120UIRIRr=11=rxl=U'Ix4RI4RR2121R+R0L21VR+4R011R+4R1U1x=01x=L4R+R42U2011由P=12R可得，定值電阻R的電功率:0P=12R12R=(21V0102021V)2R(R+R0R+4R010121V)2R=(l)2R(010R+R02021VR+4x1R020)2R0=7.35W解得：R=2000當(dāng)電壓表的示數(shù)U=15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大;最大因串聯(lián)電路中總電壓

49、等于各分電壓之和，所以，R兩端的電壓：U=U-U=21V-15V=6V00總最大因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：UU=最大，RR0最大20015VR最大解得：R最大=500此時(shí)電路中的電流：R+R0121V200+500=0.3A滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率：P=ISR=(0.3A)2x500=4.5W最大15如圖所示，電源電壓恒為18V，虛線框內(nèi)a、b兩點(diǎn)間有兩個(gè)定值電阻R、R(圖中未畫出)，它們的12連接方式未知。已知R=80，電壓表量程為0-15V，電流表量程為0-0.6A，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“500，10.5A”，R阻2值未知。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6

50、V時(shí)，電流表示數(shù)為0.25A。(1) 求R的阻值，并在虛線框內(nèi)將電路連接完整；2(2) 求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值；(3) 為保證電路安全，求滑動(dòng)變阻器R允許接入電路中的阻值范圍。答案】：(1)R的阻值為160，如上所示；2(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值為480(3) 為保證電路安全，求滑動(dòng)變阻器R允許接入電路中的阻值范圍120-500【解答】(1)電流表測(cè)干路電流，電壓表測(cè)ab間的電壓，若兩電阻R、R并聯(lián)連接,12根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等及歐姆定律，R中電流I=ab=0.75A>0.25A1 1R801因此，兩電阻不可能并聯(lián)連接，只能串聯(lián)連接，根據(jù)I=UR串聯(lián)總電阻R

51、=Uab=6V=240，由串聯(lián)電阻的規(guī)律，abI0.25AR=RR=240-80=1602 ab1電路連接如下圖所示：(2) 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器電壓U=U-U=18V-6V=12V滑abU12V滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值R=480滑I0.25A(3) 滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“500，0.5A”，表示變阻器允許的最大電阻為500，允許通過(guò)的最大電流為0.5A，電流表量程為0-0.6A，所以電流中允許通過(guò)的最大電流I亠二0.5A此時(shí)電路的最小總電阻R=U=18V=360，變阻器連入電路中的電阻小I0.5A大R=R-R=360-240=120滑小小ab變阻器連入電路中的電阻越大，電流越小，電壓表示數(shù)越小，故變阻器的最大阻值可以為500。綜上所述：為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器R允許接入電路中的阻