学年九年级物理考题精练专题十二电功率的极值取值范围问题.docx
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学年九年级物理考题精练专题十二电功率的极值取值范围问题
2019-2020学年度九年级物理考题精练
——专题十二：
电功率极值、取值范围问题
【解题指导】
一、电路安全问题的取值情况:
①根据“用电器”铭牌求出用电器的电阻、额定电流等。
②对于“滑动变阻器”,一方面考虑电流表安全工作时滑动变阻器的取值范围,另一方面还要考虑电压表安全工作时滑动变阻器的取值范围,也就是分析清楚所求得的电阻值是该种情况下的最大值还是最小值。
③最后结合两种情况下的电阻值得到一个正确的取值范围,即根据电流或电压的极值考虑变阻器连入电路的最大值或最小值。
二、电功率的取值问题:
①对于定值电阻来说,由公式P=I2R可知,当电路中流经该电阻的电流值最大时,其电功率最大。
②对于滑动变阻器来说,由于P滑=I2R滑=
2R===
所以当（R-R滑）2=0时,P滑最大,即当滑动变阻器接入电路的阻值等于定值电阻的阻值时,其电功率最大。
③对于整个电路来说,由于P=UI,电源电压是恒定的,只要通过电路中的电流最大,电路总功率就最大,也可以用公式P=
、P=I2R求解。
求电功率的最小值与之相反。
【真题演练】
类型一：
电功率的“极值”问题
1.（2019鸡西，15）在如图所示的电路中，电源电压为4V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，小灯泡标有“2V1W”字样（灯的电阻不变），滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。
闭合开关，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的最小功率为0.36W
B．电压表的示数范围是1～3V
C．滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4～12Ω
D．电路总功率变化范围1～2W
2.（2019威海，12）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。
机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω，1A”。
闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ）
A．当水流速度增大时，电压表的示数变大
B．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大
C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω～10Ω
D．电路消耗总电功率的变化范围为1.35W～4.05W
3.（2019泰安，14）如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V1.5W”字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。
为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。
下列说法中
①电源电压为4.5V
②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω～12Ω
③小灯的最小功率为0.135W
④电路的最大功率2.25W
A．只有①③正确B．只有①②正确
C．只有①②④正确D．①②③④都正确
4.（2019齐齐哈尔，13）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，小灯泡L上标有“3V1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R规格为“30Ω1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”。
闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，下列选项正确的是（ ）
A．电路中最大电流为0.6A
B．电路的最大功率为2.25W
C．电压表示数变化范围为1～3V
D．滑动变阻器阻值变化范围为3～30Ω
5.（2019宿迁，10）如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样：
滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是（ ）
A.电路中电流不超过0.6A
B.R1两端电压不超过3V
C.滑动变阻器连入电路的阻值在10--20Ω范围内变化
D.电路的总功率在1.8--3W范围内变化
6.（2019包头，7）如图所示，小灯泡L标有”6V3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，下列说法正确的是（）
A.电源电压为9V
B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C.调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V
D.电路的最小功率与最大功率之比为3：
16
7.（2019巴彦淖尔，7）如图所示，小灯泡L标有”6V3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C．调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V
D．电路的最小功率与最大功率之比为3：
16
8.（2019枣庄，11）在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变化范围0.3A～0.6A
B．灯泡消耗的最小功率为0.9W
C．电路消耗的最大总功率为2.7W
D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω～10Ω
类型二：
电功率的“取值范围”问题
1.（2019安顺，5）现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。
将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。
下列结论正确的是（ ）
A．电源的电压为5V
B．小灯泡的最大功率为0.3W
C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D．整个电路的最小功率是1.8W
2.（2019贵阳，11）如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位。
该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W。
则下列判断正确正确的是（）
A．该加热器只有两个加热档位
B．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3
C．加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1
D．该加热器的最小电功率是8W
3.（2019巴中，18）如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是（ ）
A．R0的阻值是5Ω
B．电路的最大总功率12.8W
C．R0的最小功率是1.6W
D．滑动变阻器最大阻值是35Ω
4.（2019辽阳，12）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合S1断开S2，S3接a，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到最左端时，灯泡L正常发光，再闭合S断开S1，S3接b，将滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某一位置，两次实验中，分别绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图乙所示。
下列说法正确的是
A.电源电压为12V
B.灯泡的额定功率为24W
C.闭合S1断升S2，S3接a时，灯泡L的最小功率为6W
D.滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω
5.（2019孝感，10）如图所示，电源电压恒为3.0V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～50Ω，闭合开关，当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0V，电流表的示数为0.1A，则（ ）
A．定值电阻R1＝20Ω
B．当滑片P向右滑动时，电压表的示数变大
C．整个电路总功率的最小值为0.15W
D．当滑动变阻器的功率为0.2W，R2＝5Ω或R2＝20Ω
6.（2019荆门，25）在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。
滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有
①定值电阻R2＝4Ω ②电源的电压为6V ③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④
7.（2019岳阳，12）如图所示，电源电压恒定不变。
闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知（ ）
A．电源电压为7V
B．R1的阻值为20Ω
C．电路消耗的最小功率为1.2W
D．滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量为12J
8.（2019天水,6）如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1的阻值是20Ω
B．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30Ω
C．电源电压是16V
D．该电路的最大电功率为7.2W
9.（2019通辽，15）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。
下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C．小灯泡的额定功率为8W
D．电路总功率的变化范围为8W～12W
2019-2020学年度九年级物理考题精练
——专题十二：
电功率极值、取值范围问题参考答案
【解题指导】
一、电路安全问题的取值情况:
①根据“用电器”铭牌求出用电器的电阻、额定电流等。
②对于“滑动变阻器”,一方面考虑电流表安全工作时滑动变阻器的取值范围,另一方面还要考虑电压表安全工作时滑动变阻器的取值范围,也就是分析清楚所求得的电阻值是该种情况下的最大值还是最小值。
③最后结合两种情况下的电阻值得到一个正确的取值范围,即根据电流或电压的极值考虑变阻器连入电路的最大值或最小值。
二、电功率的取值问题:
①对于定值电阻来说,由公式P=I2R可知,当电路中流经该电阻的电流值最大时,其电功率最大。
②对于滑动变阻器来说,由于P滑=I2R滑=
2R===
所以当（R-R滑）2=0时,P滑最大,即当滑动变阻器接入电路的阻值等于定值电阻的阻值时,其电功率最大。
③对于整个电路来说,由于P=UI,电源电压是恒定的,只要通过电路中的电流最大,电路总功率就最大,也可以用公式P=
、P=I2R求解。
求电功率的最小值与之相反。
【真题演练】
类型一：
电功率的“极值”问题
1.（2019鸡西，15）在如图所示的电路中，电源电压为4V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，小灯泡标有“2V1W”字样（灯的电阻不变），滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。
闭合开关，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的最小功率为0.36W
B．电压表的示数范围是1～3V
C．滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4～12Ω
D．电路总功率变化范围1～2W
【答案】CD。
2.（2019威海，12）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。
机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω，1A”。
闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ）
A．当水流速度增大时，电压表的示数变大
B．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大
C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω～10Ω
D．电路消耗总电功率的变化范围为1.35W～4.05W
【答案】BC
3.（2019泰安，14）如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V1.5W”字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。
为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。
下列说法中
①电源电压为4.5V
②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω～12Ω
③小灯的最小功率为0.135W
④电路的最大功率2.25W
A．只有①③正确B．只有①②正确
C．只有①②④正确D．①②③④都正确
【答案】C
4.（2019齐齐哈尔，13）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，小灯泡L上标有“3V1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R规格为“30Ω1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”。
闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，下列选项正确的是（ ）
A．电路中最大电流为0.6A
B．电路的最大功率为2.25W
C．电压表示数变化范围为1～3V
D．滑动变阻器阻值变化范围为3～30Ω
【答案】BD
5.（2019宿迁，10）如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样：
滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是（ ）
A.电路中电流不超过0.6A
B.R1两端电压不超过3V
C.滑动变阻器连入电路的阻值在10--20Ω范围内变化
D.电路的总功率在1.8--3W范围内变化
【答案】D
6.（2019包头，7）如图所示，小灯泡L标有”6V3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，下列说法正确的是（）
A.电源电压为9V
B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C.调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V
D.电路的最小功率与最大功率之比为3：
16
【答案】D
7.（2019巴彦淖尔，7）如图所示，小灯泡L标有”6V3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C．调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V
D．电路的最小功率与最大功率之比为3：
16
【答案】D
8.（2019枣庄，11）在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变化范围0.3A～0.6A
B．灯泡消耗的最小功率为0.9W
C．电路消耗的最大总功率为2.7W
D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω～10Ω
【答案】D
类型二：
电功率的“取值范围”问题
1.（2019安顺，5）现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。
将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。
下列结论正确的是（ ）
A．电源的电压为5V
B．小灯泡的最大功率为0.3W
C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D．整个电路的最小功率是1.8W
【答案】D。
2.（2019贵阳，11）如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位。
该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W。
则下列判断正确正确的是（）
A．该加热器只有两个加热档位
B．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3
C．加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1
D．该加热器的最小电功率是8W
【答案】C
3.（2019巴中，18）如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是（ ）
A．R0的阻值是5Ω
B．电路的最大总功率12.8W
C．R0的最小功率是1.6W
D．滑动变阻器最大阻值是35Ω
【答案】C。
4.（2019辽阳，12）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合S1断开S2，S3接a，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到最左端时，灯泡L正常发光，再闭合S断开S1，S3接b，将滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某一位置，两次实验中，分别绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图乙所示。
下列说法正确的是
E.电源电压为12V
F.灯泡的额定功率为24W
G.闭合S1断升S2，S3接a时，灯泡L的最小功率为6W
H.滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω
【答案】ABD
5.（2019孝感，10）如图所示，电源电压恒为3.0V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～50Ω，闭合开关，当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0V，电流表的示数为0.1A，则（ ）
A．定值电阻R1＝20Ω
B．当滑片P向右滑动时，电压表的示数变大
C．整个电路总功率的最小值为0.15W
D．当滑动变阻器的功率为0.2W，R2＝5Ω或R2＝20Ω
【答案】BCD。
6.（2019荆门，25）在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。
滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有
①定值电阻R2＝4Ω ②电源的电压为6V ③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④
【答案】C
7.（2019岳阳，12）如图所示，电源电压恒定不变。
闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知（ ）
A．电源电压为7V
B．R1的阻值为20Ω
C．电路消耗的最小功率为1.2W
D．滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量为12J
【答案】C
8.（2019天水,6）如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1的阻值是20Ω
B．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30Ω
C．电源电压是16V
D．该电路的最大电功率为7.2W
【答案】A
9.（2019通辽，15）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。
下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C．小灯泡的额定功率为8W
D．电路总功率的变化范围为8W～12W
【答案】B
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