九年级中考物理-电功率极值范围值相关问题复习题及解析.docx

图像类找极值1．小峰同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，设计了如图-1所示的电路，电源电压恒定不变，他将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端的过程中，根据实验数据绘制了如图-2所示的图像，电压表测量的是___________两端的电压，电路的总功率最大值为___________W，滑动变阻器R2的最大阻值为___________Ω答案】     R1     1.8     40【详解】（1）[1]由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表并联在R1两端，测量R1两端电压2）[2]当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中只有R1工作，此时电路中电流最大，根据图像可知，电路最大电流I大=0.3A，电源电压U=6V；电路的总功率最大值P=UI大=6V×0.3A=1.8W（3）[3]滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，根据图像可知，电路最小电流I小=0.1A，电压表示数U1=2V，因串联电路总电压等于各部分电路电压之和，所以滑动变阻器两端电压U2=U-U1=6V-2V=4V由I=可得，滑动变阻器的最大阻值R2===40Ω2．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。

则定值电阻R为______Ω；在滑片P滑动过程中，滑动变阻器消耗的最大功率为______W答案】      8     4.5【详解】[1][2]由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电压表和电流表的示数最大，由图乙可知，电源的电压U=12V，此时电路中电流I=1.5A，由可得定值电阻的阻值当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图乙可知，电路的电流I'= 0.5A，电压表的示数UR=4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压则滑动变阻器的最大阻值由和可得，滑动变阻器的最大功率所以，当 时，滑动变阻器消耗的功率最大则3．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　）A．R1的阻值为15Ω B．滑片在a端时，电压表示数为4VC．电源电压为6V D．R1电功率的最小值为3.6W【答案】 C【详解】ABC．由图甲可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。

当滑片于端时，其接入电路电阻为，电压表的示数为0，电路中的电流最大，由图乙可知，由可得，电源的电压当滑片于端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，，，则滑动变阻器的最大阻值因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压因电源的电压不变，可得解得电源的电压故AB错误，C正确；D．当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电功率的最小值为故D错误4．如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变闭合开关后，滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示，则的最大阻值为 _______，电源电压为 _______V，电路的最大总功率为 _______W答案】      20     6     3.6【详解】[1]由甲图可知，闭合开关，两电阻串联，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为0时，电路中的电流最大，由乙图可知，根据欧姆定律可得，电源的电压当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由乙图可知，，电压表示数，滑动变阻器的最大阻值[2]串联电路中总电压等于各分电压之和，电源电压，根据电源电压不变，可得解得电源的电压[3]电源电压不变，根据可知，电路中电流最大时，总功率最大，为5．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，已知R1的电阻为5Ω，则电源电压为________ V，滑动变阻器的最大电阻为________ Ω，滑动变阻器R2消耗的最大功率为________ W。

答案】   3     10     0.45【详解】[1][2]由图甲，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端电压，由图乙，滑片在a端时，滑动变阻器接入阻值为0，电阻最小，电流最大，为0.6A，当滑片在b端时，滑动变阻器接入阻值最大，电流最小，为0.2A，此时电压表示数为2V，当滑片在a端时，电源电压为当滑片在b端时，电源电压为联立二式，可解得电源电压为滑动变阻器最大电阻值R2为[3]滑动变阻器R2消耗的功率为       当R1=R2时，R2的功率最大，为6．如图a所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图b所示，电源电压为______V；滑片滑动过程中电路的最大总功率为______W答案】    6     1.8【详解】[1]由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V1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为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，乙为滑动变阻器R2的关系图像，甲为电阻R1的图像，且R1两端的最大电压为6V，则电源的电压为6V。

[2]由图像可知，电路的最大电流，根据 可知，电源电压不变，故最大的电功率为7．如图甲所示，移动滑片使电阻R2的阻值从零逐渐变大，R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化图象如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）A．电源电压为5VB．当电阻R2的阻值为14时，电路中的电流为0.3AC．定值电阻R1的阻值为6D．定值电阻R1的最大电功率为0.5W【答案】 C【详解】A．由题意可知，当R2的阻值为零时，R1两端的电压的倒数为，即两端的电压为4V，同时此时R1两端的电压为电源电压，即电源电压为4V，故A错误；BC．由图乙可知，当电阻R2的阻值为18Ω时即电阻R1两端的电压为1V，因为两电阻串联，此时R2两端的电压为由欧姆定律可知电路中的电流为R1两端的电压为1V，由欧姆定律可得，R1的电阻为当电阻R2的阻值为14时，电路中的电流为故B错误，C正确；D．由可知，当电路中的电流越大，电阻的功率也就越大，随着滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的电流越小，故当R2=0时，R1的功率最大，结合上述分析，最大功率为故D错误8．如图甲所示，电源电压恒为6V，额定电压都为6V的小灯泡L1和L2的U﹣I图线如图乙所示，滑动变阻器铭牌上标有“18Ω　1.5A”字样，电压表所接量程为0～3V，电流表所接量程为0～3A。

则：该电路中最小电功率______W；若将小灯泡L2与滑动变阻器R“18Ω　1.5A”串联接在6V电源两端如丙图所示，调节滑动变阻器滑片的位置，当滑动变阻器的功率是小灯泡L2功率的2倍时，则：滑动变阻器的功率______W答案】 2.4     2【详解】[1]由可知，当电路电阻最大时，电路消耗的功率最小由电路图甲和图线乙可知，当S和S1闭合时，L1和变阻器串联，因为电压表测滑动变阻器两端的电压，所以电压表的示数为3V时，变阻器连入电路的电阻最大，总电阻也最大，此时电路消耗的功率最小此时L1两端的电压U=U-U滑=6V-3V=3V由图乙可知通过L1的电流I1=0.4A所以最小电功率为P最小=UI1=6V×0.4A=2.4W[2]因为P滑=2P2，所以U滑 =2U2 ，因为U滑+U2=6V所以U滑=4V，U2=2V由图乙可知通过L2的电流I2=0.5A，所以滑动变阻器的功率P滑=U滑I2 =4V×0.5A=2W9．如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“20Ω 0.5A”字样，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电压为2.5V，电流表量程为0~0.6A，图乙是通过小灯泡L的电流随两端电压变化的图像。

当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P刚好在中点时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为______V当S、S2闭合，S1断开时，移动滑片P，在确保电路安全的情况下，通电1min整个电路消耗的最大电能为 ______J答案】  5     150【详解】[1]当S、S1闭合，S2断开，该电路为L和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；此时灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为UL＝2.5V，由图乙可知，此时通过L的电流为IL＝0.25A，即电路中的电流为I＝IL＝0.25A由题可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为由可知滑动变阻器两端的电压为UR＝IR中＝0.25A×10Ω＝2.5V由串联电路的电压特点可知电源电压为U＝UR+UL＝2.5V+2.5V＝5V[2]当S、S2闭合，S1断开时，该电路为R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；已知滑动变阻器允许通过的最大电流为IR＝0.5A，电流表所选量程为0~0.6A，在确保电路安全的情况下，电路中的最大电流为I大＝IR＝0.5A则通电1min整个电路消耗的最大电能为W＝UI大t＝5V×0.5A×60s＝150J10．如图甲所示，电源电压可调。

R为标有“0.5A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0~0.6A，L1、L2是额定电压均为3V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示只闭合S1，电源电压调节为5V时，滑片P滑至中点，灯泡正常发光，则滑动变阻器的最大阻值为______Ω若改变开关状态，保证电路中至少有一只灯泡始终能正常发光，调节电源电压，同时移动滑片且保证电路安全，该电路能达到的最大功率为______W答案】  10     2.8W【详解】[1] 由图甲可知，只闭合S1时，灯泡L2和滑动变阻器串联，此时灯泡L2正常发光，则由题意可知，L2两端的电压为3V，由图乙可知，此时电路中的电流I=0.4A，滑动变阻器两端的电压UP=U-U2=5V-3V=2V由题意可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻是最大电阻的一半，则所以滑动变阻器的最大阻值RP=2×5Ω=10Ω[2]因灯L1的额定电流0.6A大于滑动变阻器允许通过的最大电流0.5A，灯L2的额定电流0.4A小于0.5A，故不能是L1正常发光，只能是L2正常发光，由欧姆定律可得，灯L2正常发光时的电阻只闭合S1时，灯L2与滑动变阻器串联，因灯L2正常发光，所以电路中的电流I=0.4A，根据串联电路电压的特点，以及串联电路分压原理可知，当滑动变阻器阻值达到最大值时，电源电压最大，根据欧姆定律可得此时电源电压U′=I×(RL2+RP)=0.4A×(7.5Ω+10Ω)=7V所以，电路中能达到的最大功率为Pmax=U′I=7V×0.4A=2.8W11．如图所示，电源电压恒为8V，R1=10Ω，滑动变阻器的规格是“20Ω，0.5A”，电流表的量程是“0～3A”，电压表的量程是“0～15V”，小灯泡的额定电压为6V，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。