《18.电功率》(最大最小值、变化范围)状元培优提高训练题

九年级物理18.电功率之最大最小值、变化范围状元培优提高训练题一、选择题1、如图所示，电源电压保持6V不变电流表的量程为00.6A电压表量程03V，定值电阻R1的规格为“10 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20 1A”闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（）A电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W0.9WB电流表示数允许的变化范围为0.2A0.5AC变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为220D电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W3W2、如图所示，电源电压恒为5V，电压表的量程为03V，电流表的量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“20 1A”灯泡标有“3V 1.8W”字样闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（）A滑动变阻器的电阻允许调节的范围是020B电流表示数的变化范围是0.10.6AC电压表示数的变化范围是1.5V3VD灯泡的最小功率是0.2W3、如图所示的电路，电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R0标有“100 1A”字样，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯丝电阻不随温度而变化），电流表量程为00.6A，电压表量程为015V. 为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3，要使测量准确并确保电路安全，下列判断正确的是A灯泡L消耗的最小功率是0.24WB正常发光时灯丝的电阻是12C电路中电流的变化范围是0.11A0.6AD滑动变阻器阻值的变化范围是14484、如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，定值电阻R1=1，滑动变阻器R2阻值范围为04闭合开关S，在滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（）A滑动变阻器的最大功率为1.44WB滑动变阻器的最大功率为2WC滑动变阻器的最大功率为2.25WD电压表示数从0V增大到2.4V5、如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻产生的热量为则下列结果正确的是 A. 电路中的最小电流为B. 滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为60JC. R先后两次消耗的电功率之比为D. 先后两次消耗的电功率之比为6、如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20 1A”闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A下列说法错误的是（ ） A、电阻R1的阻值为30B、电源电压为15VC、在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为450JD、电阻R1最小功率为7.5W7、如甲图所示的电路中，电源电压为16V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滑动的过程中，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，下列判断正确的是AR0的阻值是10 B电路的最大总功率是25.6WCR0的最小功率是3.2W D滑动变阻器的最大阻值是708、把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为18V的电路中，电路的连接如图所示，电压表使用的量程为015V，电流表使用的量程为00.6A要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）下列说法正确的是（）A在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变大B滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是1860C小灯泡的电功率最小值为0.75WD电路总功率的最大值为10.8W9、如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R1标有“1A10”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时闭合开关S，通过灯泡L的电流为0.5A，移动滑动变阻器的滑片P，在电路安全工作的情况下，下列说法正确的是 （ ）A向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮 B滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9ACR1消耗的电功率范围是1.5W3W D电路消耗的总功率范围是2.4W4.5W10、在如图所示的电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为03V，电流表的量程为00.6A滑动变阻器的规格为“20 1A”，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，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（ ）A滑动变阻器的电阻允许调节的范围是020 B电流表示数的变化范围是01A C灯泡的最小功率是1.25W D该电路的最大功率是2.25W11、如图甲， R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为6A）。图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片P的过程中，ab两端电压U和通过的电流I之间的关系部分图像；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系的部分图像，则下列说法不正确的是：( ) AR1的阻值为5 B当电流为5A时，滑动变阻器消耗的功率最大为125WC当R2的功率为120 W时，电路消耗的总功率可能为300W D滑动变阻器连入阻值的范围为54512、如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则下列判断中正确的是（ ） A定值电阻R0的阻值10B该滑动变阻器的最大阻值是10C电源电压是10VD该电路的最大电流是0.4A二、计算题13、如图，已知电源电压为24V，R2上标有“100 3A”的字样，灯泡上标有“12V3W”的字样，电流表A1的量程为00.6A，电流表A的量程为03A. （1）求灯泡正常工作时的电阻；（2）当闭合S，断开S1，S2时，灯泡正常工作，求R1的电阻；（3）当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，求R2的电功率变化范围.14、如图所示，电源电压保持不变，R1 和R2为定值电阻，电压表接在R1两端，R26，A、B是接线柱，其他元件可以从A、B连入电路。现先把电流表接在A、B连入电路，看到其示数为1.5A；然后，拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路，这时电压表的示数为4V，整个电路消耗的电功率为15W。 设温度对电阻的影响可以不计，求：（1）定值电阻R的阻值是多少？（2）若把标有“102A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是多少？15、如图甲是定值电阻R0和有“6V 6W”灯泡L的信息图象。将它们接入图乙所示的电路，其中电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为8，当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为lW求：（1）R0的阻值；（2）灯泡正常发光100s，电流通过灯泡产生的热量；（3）电源电压；（4）电路消耗的最大电功率。16、（2018达州）如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3：1（灯的电阻保持不变）。求：（1）电源电压（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压。（3）小灯泡消耗的最小电功率（不能为0）17、在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡的额定电压为8V，灯泡的额定电压为6V，图乙是灯泡的图象。当开关S接a时，电压表的示数为，电流表的示数为，求定值电阻的阻值。开关S接a时，调节电源电压，使灯泡正常发光，此时消耗的功率为1W，求灯泡的额定功率。开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？18、（2018玉林）如图所示，R0是阻值为10的定值电阻，R为滑动变阻器，灯泡上标有“4V 2W“字样，且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2，闭合S、S1时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为U1；断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于中点时，电压表数为U2，已知U2与U1相差1V，求：（1）灯泡的额定电流；（2）电源的电压；（3）滑动变阻器最大阻值；（4）该电路消耗的最小电功率。一、选择题1、A【解答】解：电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10；由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流I1=I=I2=0.3A0.6A，因此电路中的最大电流为0.3A；故滑动变阻器接入电路中的最小电阻R2=10；电路消耗的最大功率P=UI=6V0.3A=1.8W；电阻R1消耗功率最大功率：P=UI=3V0.3A=0.9W故BCD错误；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，即I1=0.2A，电阻R1消耗的最小功率：P=（I1）2R1=（0.2A）210=0.4W则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W0.9W；故A选项正确故选A2、D【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流根据P=UI可得，灯的额定电流：IL额= = =0.6A，由I=得：灯泡的电RL=5，由于电压表的量程为03V，电流表的量程为00.6A，则灯泡两端的最大电压为3V，则通过灯泡的最大电流I最大=IL额=0.6A；由I=得：电路中的最小总电阻R最小=8.3，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑最小=R最小RL=8.35=3.3，因为滑动变阻器的规格为“20 lA”，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.320，故A错误；电路中的最大总电阻R最大=RL+R=20+5=25；则电路中的最小电流：I最小=0.2A，所以电流表示数的变化范围是0.20.6A，故B错误；灯泡两端的最小电压为UL最小=I最小RL=0.2A5=1V；所以电压表示数的变化范围是1V3V，故C错误；此时灯泡的功率最小为：PL最小=I最小2RL=（0.2A）25=0.2W，故D正确故选D3、A。本题综合考查电功率、欧姆定律、串并联电路的规律。灯泡灯丝的电阻R，代入数据可得R=6，B错误；考虑到电表示数要求，电流表的示数为I1=0.6A/3=0.2A时，电路中电流最小，灯泡L消耗的功率最小，这时P=I2R=（0.2A）26=0.24W，A正确；当灯泡正常发光时，电路中电流最大，Imax=P/U=6W/6V=1A，所以电路中电流的变化范围是0.2A1A，C错误；当电路中电流最小时，电路中总电阻为R1=U总/I1=12V/0.2A=60，这时滑动变阻器连入电路的阻值为R01=R1R=606=54，当电路中电流最时大，电路中的总电阻为R2=U总/Imax=12V/1A=12，这时滑动变阻器连入电路的阻值为R02=R2R=126=6，当滑动变阻器的阻值在654范围内变动时，电压表的示数符合要求，所以滑动变阻器的阻值变化范围为654，D错误。4、C解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I=，滑动变阻器消耗的电功率：P2=I2R2=（）2R2=，所以，当R2=R1=1时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则P2大=2.25W，故AB错误、C正确；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，示数为3V，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，R1两端的电压最小，此时电路中的电流：I=0.6A，电压表的最小示数：U1=IR1=0.6A1=0.6V，所以，在滑片从左向右移动的过程中，电压表示数从3V减小到0.6V，故D错误。故选：C。5、C【解析】由电路图知道，定值电阻与滑动变阻器串联电压表测量滑动变阻器的电压；由串联电路起分压作用知道，滑片从中点到b端时，电压表示数增大了2V，即滑片P置于变阻器的b端时，电压表示数是4V+2V=6V；由Q=U2/Rt知道，定值电阻的阻值是：R1 =U12/Q1t=(12V6V)2/60J10s=6；当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，则电路中的电流最小，此时I最小=U1/R1=12V6V/6=1A，故A错误；当滑片在中点时，电路中的电流是：I=U1/R1=12V4V/6=4/3A，所以，9s内滑动变阻器R消耗的电能是：W=UIt=4V4/3A9s=48J，故B错误；由以上分析结合P=UI知道，R先后两次消耗的电功率之比是：，故C正确；同理知道，R1 先后两次消耗的电功率之比是：，故D错误，故选C。6、D【解析】7、ABD【解析】U=I最小R0+UR=0.2AR0+14V，因电源的电压不变，所以，1.6AR0=0.2AR0+14V，解得：R0=10，故A正确；电源的电压U=I大R0=1.6A10=16V；（2）电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V1.6A=25.6W，故B正确；R0的最小功率：P最小=I最小2R0=（0.2A）210=0.4W，故C错误故选ABD8、C【解答】解：分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联；在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，则电流表示数变大；灯泡两端的电压变大，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知电压表示数变小，故A错误；（1）由P=可得，灯泡的电阻：RL= =12；灯正常发光时的电流：I=0.5A，由于电流表使用的量程为00.6A，则电路中的最大电流应为0.5A；根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：U最小=UU额=18V6V=12V，由I=得滑动变阻器连入电路的最小电阻：R最小=24，此时电路中电功率最大：P最大=UI=18V0.5A=9W，故D错误；（2）由于电压表使用的量程为015V，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：UL最小=UU最大=18V15V=3V，此时电路中最小的电流为：I最小= = =0.25A，滑动变阻器连入的最大电阻为：R最大=60；此时小灯泡的电功率最小为：P小=ULI=3V0.25A=0.75W，故C正确；由此可知：滑动变阻器允许调节的范围为2460，故B错误故选C9、D 10、D 11、C 12、A 二、计算题13、解：（1）RL=（2） 闭合S，断开S1、S2时，R1与L串联，灯L发光正常， U1=U电UL=24v12v=12v IL额= I=IL额 R1=（3）当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，U1=U2=U电=24V I1=I干max=3A I2max=I干maxI1=3A0.5A=2.5A P2max=UI2max=24V2.5A=60WR2max=100 P2min=R2的电功率范围为5.76W60W14、（1）5(2) 11.25WP总22.5W【详解】解：（1）当把电流表接在A、B连入电路时，R1 和R2 串联，电压表测R1两端电压，此时电路电流I=1.5A，设电源电压为U，则通过电路的电流当拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路时，R1 ，R和R2 串联，电压表测R1两端电压，此时U1=4V，则电路中的电流，由P=UI可得，电路总功率.解可得：U=15V，R1=4。由此可得，当R1 ，R和R2 串联时，电路中的电流，电路中的总电阻，则定值电阻R的阻值R=R总-R1-R2=15-4-6=5；（2）若把标有“10 2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，因为，所以P总（最小）=UI最小=15V0.75A=11.25W。又因为，则P总（最大）=UI最大=15V1.5A=22.5W。因此在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是11.25WP总22.5W。答：（1）定值电阻R的阻值是5；（2）在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是11.25WP总22.5W；15、解：（1）由图甲，根据欧姆定律，R0的电阻：R0=10；（2）灯泡正常发光100s，电流通过灯泡产生的热量：Q=Pt=6W100s=600J；（3）当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L与R最大值串联，灯泡L的实际功率为lW，由图甲可得，UL=2V，IL=0.5A，由I=可得滑动变阻器两端的电压：UR=IR=ILR=0.5A8=4V，电源电压等于灯泡L的电压与R两端的电压之和，U=UL+UR=2V+4V=6V；（4）根据P=可知电路中电阻最小时，电功率最大，电路中电阻时，滑动变阻器的滑片在最左端，R=0，灯泡L与R0并联，电路消耗的最大电功率：P=PL+P0=PL+=6W+=9.6W。答：（1）R0的阻值是10；（2）灯泡正常发光100s，电流通过灯泡产生的热量是600J；（3）电源电压是6V；（4）电路消耗的最大电功率是9.6W 16、解：（1）小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3.6W，灯的额定电流：I=0.6A，灯正常发光时的电阻：RL=10，当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，灯与变阻器串联，小灯泡正常发光，故灯的电压为6V，电路中的电流为0.6A，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压：U=UL+U滑=6V+I0.5R滑=6V+0.6A20=18V；（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，灯与变阻器的最大电阻串联，根据电阻的串联，R串联=RL+R滑=10+40=50，由欧姆定律，小灯泡两端的实际电压：U实=I实RL=10=3.6V（3）所有开关都闭合，滑片滑到A端时，R2与变阻器的最大电阻并联，电流表A2测R2的电流，电流表A1测总电流，A1、A2的示数之比是3：1，根据并联电路的规律，通过变阻器的电流为R2的2倍，根据分流原理，R2=240=80；当灯的电流最小时，根据P=I2R，灯的实际功率最小，由图知，当R2与灯串联，即闭合S3时，电路的总电阻最大，电路的电流最小，I小=0.2A，故小灯泡消耗的最小电功率：P=I小2RL=（0.2A）210=0.4W。答：（1）电源电压为18V；（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压为 3.6V；（3）小灯泡消耗的最小电功率为0.4W。17、。 4W。 6W。【解析】（1）由电路图知道，当开关S接a时，灯泡L1 与电阻R0 串联，电压表测量R0的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，此时U0 =1.2V，I=0.3A，所以电阻R0 的阻值是：R0 =U0/I=1.2V/0.3A=4；（2）当开关S接a时