九年级物理专题(四)-电功率的取值范围问题

专题(四)电功率的取值范围问题专题(四)电功率的取值范围问题典例分析典例1如图ZT-4-1所示电路中，电源电压不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，开关S闭合后，当滑片P在变阻器的两端A、B之间滑动的过程中，电压表的最大示数为4V，电流表的示数变化范围是0.4～1.2A，则下列结论正确的是（）A．R2=10ΩB．R1的最大电阻为5ΩC．电源电压为6VD．电阻R2的电功率变化范围是1.6~4.8WC专题(四)电功率的取值范围问题典例2在如图ZT-4-2甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：（1）电路中电流最小时，1min内电流通过滑动变阻器R做的功。（2）电源电压和定值电阻R0。（3）若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的电功率变化范围。专题(四)电功率的取值范围问题专题(四)电功率的取值范围问题解:由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)由图乙可知，电路中的最小电流为I小＝0.2A，R两端的电压UR＝20V，1min内电流通过滑动变阻器R做的功：WR＝URI小t＝20V×0.2A×60s＝240J。(2)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，则电源电压：U＝I小R0＋UR＝0.2A×R0＋20V，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为I大＝1.2A，电源电压：U＝I大R0＝1.2A×R0，因电源电压不变，专题(四)电功率的取值范围问题所以，0.2A×R0＋20V＝1.2A×R0，解得：R0＝20Ω，电源电压：U＝I大R0＝1.2A×20Ω＝24V。(3)当电路中的电流最大时，定值电阻R0消耗的电功率最大，即R0消耗的最大电功率：P0大＝(I大)2R0＝(1.2A)2×20Ω＝28.8W，当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，R0消耗的电功率最小，此时R0两端的电压：U0小＝U－UR大＝24V－15V＝9V，R0消耗的最小电功率：P0小＝U0小2R0＝（9V）220Ω＝4.05W，故定值电阻R0消耗的电功率变化范围为4.05～28.8W。专题(四)电功率的取值范围问题［规律方法］含滑动变阻器的串联电路的最大功率或最小功率的限制因素