【点拨中考】2017年中考物理总复习课件专题五 有关电功率计算的电学极值(或范围)问题) (共13张PPT).ppt

专题5有关电功率计算的电学极值 或范围 问题 专项解读 用电器有额定值 电表有量程 滑动变阻器有最大阻值和允许通过的最大电流 当电路发生动态变化时 不能超过这些值 于是就出现了所求物理量的极值 或范围 问题 解题策略 1 重视不变量 电源电压与定值电阻的阻值 2 寻找可求量与要求量之间的关系 电路中的最大电流I大 对比用电器额定电流与电流表量程决定 取小值 则R总小 故R小滑 R总小 R定值 U小滑 I大R小滑 P大 U电源I大 电路中的最小电流I小 由滑动变阻器接入最大阻值决定 则R总大 R定值 R大滑 I小 U电源 R总大 U大滑 I小R大滑 P小 U电源I小 滑动变阻器所分最大电压U大滑 由电压表的量程决定 则 U小灯 U电源 U大滑 故I小 R大滑 P小 U电源I小 3 变化范围 电流表示数变化的范围 I小 I大 电压表示数变化的范围 U小灯 U灯正常或U小滑 U大滑 观察其测量对象 滑动变阻器接入电路的阻值范围 R小滑 R大滑 电路总功率范围 P小 P大 例题 2016 聊城 如图所示 小灯泡L标有 6V3W 的字样 不考虑灯丝电阻的变化 滑动变阻器的最大阻值R为24 电源电压保持不变 当S闭合 S1 S2断开 滑片P滑到中点时 小灯泡恰好正常发光 保持滑片P的位置不变 闭合S S1 S2 发现电流表的示数变化了1A 求 1 小灯泡正常发光时的电流 2 电源电压 3 当开关S S1 S2都闭合时 电路消耗总功率的最小值 解 1 小灯泡正常工作时的电流I 0 5A 2 当S闭合 S1 S2都断开时 电路中滑动变阻器和小灯泡串联 滑片滑到中点时 滑动变阻器连入电路的阻值为 12 小灯泡正常发光 则电路中的电流I 0 5A 小灯泡的电阻RL 12 所以电源电压U I 0 5A 12 12 12V 3 当开关S S1 S2都闭合时 电路中滑动变阻器和定值电阻R0并联 总电阻比上一情况小 故电流变大 电流表的示数增大了1A 则干路电流I 0 5A 1A 1 5A 通过滑动变阻器的电流I1 1A 通过定值电阻R0的电流I0 I I1 1 5A 1A 0 5A 定值电阻R0的阻值R0 24 当滑动变阻器连入电路的阻值最大时 电路消耗的总功率最小 电路消耗总功率的最小值 1 2015 南充 把标有 1A6W 的L1和 2A6W 的L2两个灯泡并联接入电路中 如图所示 让其中一个灯泡正常发光 另一个灯泡的实际功率不超过额定功率 则该电路中干路电流是 A 两灯消耗的实际总功率为 W 2 5 专项练习 7 5 额定电压 U1 6V U2 3V 灯泡电阻 R1 6 R2 1 5 两灯泡并联 所加最大电压 U U2 3V 通过干路的电流 I 2 5A 两灯消耗的实际总功率 P UI 3V 2 5A 7 5W 2 2015 呼和浩特 一根粗细均匀 用同种材料制成的电阻丝 阻值为R1 20 若将其对折多次后 其长度变为原来的 其阻值为R2 若将其均匀拉长为原来的5倍 其阻值为R3 已知电阻丝的阻值和它的长度成正比 和它的横截面积成反比 求 1 R2和R3阻值大小 2 若将R1 R2和R3这样的三个电阻串联接在电路中 三个电阻的电功率之比 3 若将R1 R2和R3这样的三个电阻并联接在电路中 三个电阻的电功率之比 解 1 电阻丝的体积保持不变 电阻丝长度变为原来的 横截面积将变为原来的5倍 电阻丝的阻值和它的长度成正比 和它的横截面积成反比 则电阻丝电阻变为原来的 R2 R1 20 0 8 电阻丝的体积保持不变 将电阻丝均匀拉长为原来的5倍 其横截面积变为原来的 电阻丝的阻值和它的长度成正比 和它的横截面积成反比 则电阻丝电阻变为原来的25倍 R3 25R1 25 20 500 2 串联电路电流I处处相等 三个电阻丝串联时电阻电功率之比 P1 P2 P3 I2R1 I2R2 I2R3 R1 R2 R3 20 0 8 500 25 1 625 3 并联电路电压U相等 三个电阻丝并联时电阻电功率之比 P1 P2 P3 25 625 1 3 2015 安顺 如图所示 灯泡R1的电阻为50 额定功率为2 5W 滑动变阻器R2的最大电阻为200 电源电压为10V保持不变 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片 不考虑灯泡电阻随温度变化这一因素 求 1 灯泡R1消耗的最大功率是多少 2 电压表的读数变化范围是多少 解 1 由电路图可知 灯泡R1与滑动变阻器R2串联 电压表测R2两端的电压 灯泡的额定电压U额 10V 1 当滑片位于a端时 电路为R1的简单电路 其消耗的电功率最大 则灯泡R1消耗的最大功率 P1 2W 2 当滑片位于a端时 电压表被短路 示数为0 当滑片位于b端时 电压表的示数最大 电路中的电流 I 0 04A 电压表的最大示数 U2 IR2 0 04A 200 8V 所以电压表的读数变化范围是0 8V 4 2016 永州 如图所示是小贝家厨房安装的即热水龙头 它的特点是即开即有热水 无需提前预热 而且可以通过调节水流大小调节水温 不需要调节加热电阻大小 其部分参数如下表所示 忽略温度对电阻的影响 求 1 该水龙头正常工作时电路中电流多大 2 该水龙头正常工作时的电阻多大 3 该产品的技术参数中规定 合格产品的电阻偏差应小于或等于2 第一批产品在出厂前都会进行抽检 现将一个该款水龙头单独接在220V电路中 请你计算1min内消耗的电能在什么范围内 该水龙头是合格的 解 1 I 10A 2 R 22 3 由题意可知合格产品的电阻符合条件 20 R 24 P最大 2420W W最大 P最大t 2420W 1 60s 1 452 105J P最小 2016 7W W最小 P最小t 2016 7W 1 60s 1 20 105J 综上 消耗电能W满足条件 1 20 105J W 1 452 105J 水龙头即为合格 5 2015 雅安 如图所示 灯L标有 6V3W 字样 电源电压恒为6V 定值电阻R 6 设灯L的阻值不随温度变化而变化 求 1 灯L正常发光时的电阻是多少 2 只闭合S1 S3时 电阻R在60s内产生的热量是多少 3 要使整个电路消耗的电功率最小 且电路电流不为0 各开关的断开闭合情况应如何 此时的最小电功率为多少