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- 2021-05-10 发布
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电功率(四)——最大功率、最小功率的计算
适用学科
初中物理
适用年级
初中三年级
姓名
课时时长(分钟)
120分钟(12月16日)
知识点
电功率,动态电路分析
教学目标
1、 理解电功率的概念,知道电功率相关的计算公式。
2、 会计算用电器的最大、最小功率。
3、 会利用电功率相关公式计算。
教学重点难点
1、动态电路中的电功率问题。
2、电功率的极值问题。
2.动态电路中电功率极值的计算
(1)电路中总电功率的极值:电源电压U不变,利用P总=UI总 P总=U2/R总,计算出总电流或总电阻的极值范围,再计算总功率的极值范围。
(2)定值电阻电功率的极值:利用P=U定2/R P=I2R,计算出电路中的电压或电流的极值范围再计算电功率。
(3)滑动变阻器上电功率的计算:a.最大值:串联电路中,当R滑=R定 时,滑动变阻器电功率最大。
b.最小值:若滑动变阻器最大阻值小于定值电阻阻值,将滑动变阻器阻值增大时,滑动变阻器的电功率会增大。若变阻器最大阻值大于定值电阻阻值,将滑动变阻器阻值从零增大时,滑动变阻器的电功率先增大后减小。
专题一:最大、最小功率
1.图8所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R2滑片向右滑动时,电压表的示数________,电阻R1消耗的功率__________,电路消耗的总功率_________.(填“变大”、“不变”或“变小”)
2.在图4所示的电路中,U=18V.小灯泡L标有“12V 2.4W”字样.调节滑动变阻器,当小灯泡的功率为0.6W时,变阻器接入电路的阻值是________Ω.(设灯丝电阻不变)
3、滑动变阻器是一种较常见的电学器材。物理实验室中有一标有“10Ω 1A"的滑动变阻器,小明同学对它进行了研究,得到了以下些结论,其中错误的是( )
A.此滑动变阻器能连入电路中的最大阻值是10Ω
B.当此滑动变阻器中的电流不超过1A时,它能安全使用
C.当此滑动变阻器两端的电压不超过10V时,它能安全使用
D.此滑动变阻器在安全使用时,它消耗的最大功率是10w
4、图8所示电路中,电源电压恒定,Rl为定值电阻,Rl为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V1的示数不变,电路消耗的总功率变大
D.电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变
5、如图4所示,电源电压U=18V,小灯泡L的额定电压为9V。当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡L的实际功率为6W。则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为
A.13.5W 6Ω B.6W 13.5Ω
C.6W 12Ω D.13.5W 12Ω
6.右图所示的电路中,电源电压为30V,定值电阻为30Ω,滑动变阻器标有"60Ω,1.5A"字样,在该电路正常使用的情况下,则( )
A.电路消耗的最大功率为75W
B.电流表的最大示数为1.5 A
C.滑动变阻器消耗的最小功率为45W
D.电路总电阻的变化范围为。Ω~20Ω
7.如图64所示,一只标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断错误的是( )
A.当滑片P滑至某个位置时,L和R的电功率相等
B.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6W
C.无论怎样移动滑片P,电路中总功率不会超过2W
D.在滑片P由a滑向b的过程中,L的电功率一直是减小的
8.图4电路中,电源电压不变,灯L上标有“18V 18W”的字样,电压表所选量程为0~15V,电流表所选量程为0~3A。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯L正常发光,电流表示数为2.5A。当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到距a端3/4ab长度时,电压表示数为15V。则在保证电路各元件安全的情况下,断开开关S,移动滑片P的过程中,灯L的最小功率为( )
A、0.5W B、3.75W
C、5W D、6.48W
9. 如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),则图象可知( )
A.电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比
B.R0的电阻值是10Ω
C.该电路最小功率0.05W
D.滑动变阻器R的电功率变化范围0﹣0.45W
10. 如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻R为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则 ( )
A.电路消耗的最大功率为20W
B.电路消耗的最小功率为8W
C.电压表的最小示数为5V
D.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
11. 某元件(阻值不变)标有“6V 6W”字样,它正常工作的电流是 A,它的电阻R是 。将该元件与灯L接入电路中,如图10所示。通过灯L的电流随电压变化的图像如图11所示,电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”,闭合开关,在保证电路各元件都安全的情况下,灯L消耗的最大电功率可达到____W。
12.如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,乙
电压/V
电流 /A
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
1
2
5
3
4
则下列判断正确的是甲
电子元件
A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧
13. 小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量
程为O~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,求:
(1).电流表示数的变化范围
(2).滑动变阻器的电阻允许调节的范围
(3).灯泡的最小功率
(4).该电路的最大功率
14.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~ 3V”,滑动变阻器规格“20Ω lA”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下, 下列判断正确的是 ( )
A.电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A
B.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D. 该电路的最大功率是2.25W
15.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b向a移动的过程中,为了保证各元件不被损坏,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的阻值变化范围是0-10Ω
B.定值电阻R1两端电压的变化范围是2-6V
C.定值电阻R1的电功率变化范围是0.8-1.8W
D.电路中的电流变化范围是0-0.6A
16.如图所示,小灯泡规格为“6V 3.6W”(灯丝电阻不变),闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,电流表示数为0.6A;当滑片P移至b端时,电压表示数为4V,则( )
A.小灯泡灯丝电阻是6Ω
B.电源电压是10V
C.滑动变阻器最大阻值是10Ω
D.滑片P位于b端时,滑动变阻器消耗的功率是0.8W
17. 某同学做电学实验时,电路如图所示,已知他所用电流表量程为O~0.6A,电压表量程为0~3V,电源电压6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为lOΩ,S闭合后,在实验操作无误的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电流表最大示数为0.6A
B.滑动变阻器消耗的最小功率为0W
C.电压表的最大示数为6V
D.电阻R0消耗的最大功率为0.9W
18. 在图甲的电路中,电源电压为9 V且保持不变,电流表的规格为“0—0.6 A”
电压表的规格为“0~l5V”,灯泡上标有“6 V 6W”字样,灯泡电流随电压变化关系如图乙,关于此电路,下列计算不正确的是( )
A.灯泡能够达到最大电流为0.6 A
B.滑动变阻器接人电路中的最小阻值9 Ω
C.当电流表示数为0.4 A时,电压表的示数8 V
D.电路消耗的最大总功率5.4 W
19.如图所示的电路,电源电压为30V,定值电阻R1=30Ω,滑动变阻器R2上标有“60Ω、1.5A”
字样,该电路正常使用的情况下,下列判断中不正确的是( )
A.电流表示数的变化范围为1.5A——2.5A
B.电路总电阻的变化范围为12Ω——20Ω
C.电路消耗的最大功率为75W
D.滑动变阻器上消耗的最小功率为45W