2019年九年级物理电功率最值问题练习含答案

第1页，共15页2019年九年级物理电功率最值问题练习四川省宜宾市翠屏区白花中心校一、单选题（本大题共5小题，共10.0分）1.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.电源电压为4VB.电路总功率的最大值为2.4𝑊C.𝑅1电功率的最小值为0.4𝑊D.𝑅2的最大阻值为10𝛺2.甲和乙两灯的额定电压均为6V，图中是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的图象，以下说法正确的是（）A.将两灯并联在4V的电源两端,电路总功率为4WB.将两灯串联,使其中一个灯泡正常发光,电源电压最大为9VC.将两灯串联起来,并保证都发光且不被烧坏时,甲灯比乙灯亮D.将两灯并联在6V的电源两端,干路电流为1.5𝐴3.如图所示,电源电压为6V且保持不变，R0=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则()A.当S闭合,𝑆1、𝑆2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4𝛺～20𝛺B.当S闭合,𝑆1、𝑆2都断开时,电路消耗最大功率是3.6𝑊C.当S、𝑆1、𝑆2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4𝑊D.当S、𝑆1、𝑆2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15𝛺4.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U-I图象如图乙所示。针对该实验过程，下列结果正确的是（）第2页，共15页A.小灯泡的额定功率为6.25𝑊B.小灯泡正常工作时的电阻为5𝛺C.滑动变阻器的最大阻值为40𝛺D.电路消耗的最小功率为0.05𝑊5.如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U-I图象如图乙所示，则（）A.电源电压为20VB.EF是𝑉1表示数随A表示数变化的图象C.滑动变阻器的最大阻值为10𝛺D.整个电路的最大功率为14.4𝑊二、多选题（本大题共1小题，共3.0分）6.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，电流表的量程为0～0.6A．图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω．当闭合S和S2、断开S1、滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光，则下列说法正确的是（）A.电源电压为9VB.闭合S和𝑆1,断开𝑆2,为保证电路安全,电阻𝑅2的最大功率为8.1𝑊C.闭合S和𝑆2,断开𝑆1,当小灯泡的功率为0.8𝑊时,滑动变阻器的阻值是17.5𝛺D.闭合S和𝑆2,断开𝑆1,滑片移到中点时,用一个“4𝑉0.5𝑊”的灯泡𝐿′替换L,则𝐿′将会烧毁三、计算题（本大题共7小题，共56.0分）7.如图所示，R0是阻值为80Ω的定值电阻，R为滑动变阻器，其上标有“100Ω3A”字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有第3页，共15页“8V1.6W”字样。求：（1）灯泡的额定电流；（2）闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡正常发光，求电源电压的大小；（3）开关S、S1、S2都闭合时，在不损坏电流表的前提下，求R消耗电功率的最小值和最大值。8.如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A．当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2A，求：（1）电源电压；（2）R2的阻值是多少？（3）当闭合S、S1时，电路消耗的总功率。9.如图所示，电源电压为12V，且保持不变，己知滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，定值电阻R1=10Ω，R2=15Ω，电流表的量程为0.6A．（1）S，S1闭合，S2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何处？此时电压表的示数为多少？10min内电流通过R1产生的热量是多少？（2）S、S2闭合，S1断开时，求电路允许消耗的最大功率（保证各用电器安全）．10.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图象如图乙所示。求：第4页，共15页（1）R1的阻值；（2）电路消耗的最大功率；（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。11.如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W；电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？（2）小灯泡的电阻是多少？只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少？（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？12.如图所示的电路中，电源电压为6V，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值Rab=20Ω。（1）开关S拨到触点1时，电压表的示数为多大？（2）开关S拨到触点2时，在变阻器滑片P移动过程中，电流表和电压表示数的最小值分别是多大？（3）定值电阻R0消耗的最大功率是多少？第5页，共15页13.某电饭锅简化电路如图甲所示，，R1和R2均为定值电热丝，S、S1为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：(1)电饭锅工作时的最大功率和最小功率；(2)电热丝R2的阻值；(3)若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量。第6页，共15页答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。由图甲可知，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，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、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压，利用电功率公式求出电路消耗的最大和R1最小功率。【解答】由图甲可知，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。当滑片于a端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，由I=𝑈𝑅可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R1…①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，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，则滑动变阻器的最大阻值：R2=𝑈2𝐼2=4𝑉0.2𝐴=20Ω，故D错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V…②因电源的电压不变，由①②可得：0.6A×R1=0.2A×R1+4V，解得：R1=10Ω，电源的电压：U=0.6A×R1=0.6A×10Ω=6V，故A错误；电路消耗的最大功率：P1=UI1=6V×0.6A=3.6W，故B错误。R1电路消耗的最小功率：P1=I22R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W，故C正确。故选C。2.【答案】D【解析】【分析】（1）将两灯并联在4V的电源两端时，它们两端的电压相等，根据图象读出通过两灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI求出电路总功率；（2）两灯泡的额定电压相等，根据图象读出两灯泡的额定电流，两灯泡串联时通过它们的电流相等，能正常发光的灯泡为两灯泡额定电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（3）两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据图象可知两灯泡两端的电压关系，根据P=UI可知两灯泡实际功率之间的关系，实际功率较大的灯泡较亮；（4）将两灯并联在6V的电源两端时，根据图象可知通过两者的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流。本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用，关键是知道电压和电流不成正比时应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解。第7页，共15页【解答】A.将两灯并联在4V的电源两端，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为4V，由图象可知，通过两灯泡的电流分别为I甲=0.8A，I乙=0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I=I甲+I乙=1.2A，电路总功率：P=UI=4V×1.2A=4.8W，故A错误；B.两灯泡的额定电压相等，由图象可知，两灯泡的额定电流分别为I甲′=1A、I乙′=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且使其中一个灯泡正常发光，所以，两灯泡串联时，电路中的最大电流I′=0.5A，此时两灯泡两端的电压U甲′=2V，U乙=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U′=U甲′+U乙=2V+6V=8V，故B错误；C．将两灯串联起来，并保证都发光且不被烧坏时，通过它们的电流相等，由图象可知，乙灯泡两端的电压大于甲灯泡两端的电压，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=UI可知，乙灯泡的实际功率较大，灯泡较亮，故C错误；D．将两灯并联在6V的电源两端时，通过两灯泡的电流分别为I甲′=1A、I乙′=0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I″=I甲′+I乙′=1A+0.5A=1.5A，故D正确。故选：D。3.【答案】D【解析】【分析】此题考查了电路连接关系的识别、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算，是电学典型的综合题，考查全面，难度较大，需要熟练掌握电路特点、计算公式和规律。（1）S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。根据滑动变阻器的规格和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值范围；（2）S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，根据P=UI求得电路消耗最大功率；（3）S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，要使电路消耗的总功率最小，则滑动变阻器的阻值最大，据此求得流经滑动变阻器的电流，与R0的支路上的电流之和为干路上的电流，然后利用P=UI求得电路消耗的总功率最小值；（4）S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，当电路消耗的总功率最大时，根据电流表的量程确定干路中的电流，利用R=𝑈𝐼求得电路中的总电阻，然后可求滑动变阻器接入电路的阻值。【解答】A.S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由P=𝑈2𝑅可得，小灯泡电阻RL=𝑈额2𝑃额=(3𝑉)21.5𝑊=6Ω，由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流：I=𝑃额𝑈额=1.5𝑊3𝑉=0.5A，第8页，共15页当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小=𝑈−𝑈额𝐼=6𝑉−3𝑉0.5𝐴=6Ω；滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，则最大阻值R大=20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω；故A错误；B.S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I最大=6𝑉6𝛺+6𝛺=0.5A电路消耗最大功率P最大=UI最大=6V×0.5A=3W；故B错误；C.S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：I1=𝑈𝑅0=6𝑉30𝛺=0.2A，当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2=𝑈𝑅最大=6𝑉20𝛺=0.3A，则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A，电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=6V×0.5A=3W，故C错误；D.由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻R总=𝑈𝐼=6𝑉0.6𝐴=10Ω，滑动