人教高频考点12 有关最大电功率的计算-2020年中考物理三轮冲刺之高频考题分类解析与提升训练.doc

中考物理高频考点考前冲刺训练12
最大（最小）电功率的计算
【考法综述】
1.求电路的最大电功率或者最小电功率。
2.求满足电路安全条件的各物理量取值范围。
3.动态电路分析。
【解法探讨】
例1.（2018贺州）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，电源电压恒定为8V，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 0.5A”字样，不考虑灯丝电阻的变化，电路中各元件都在安全的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L工作时的最小功率是0.7W
B．电流表示数的变化范围是0.25～0.55A
C．滑动变阻器允许的取值范围是2～20Ω
D．电压表示数的变化范围是3～6V
【答案】D
【简析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。
灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，为了保证电路中各元件的安全，电路中的最大电流为Imax=IL=0.5A，灯泡的电阻：RL= ULIL = 6V0.5A =12Ώ。电路中的最小总电阻：R总min= UImax = 8V0.5A =16Ώ。所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min=R总min﹣RL=16Ω﹣12Ω=4Ω。当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电流最小，电压表示数最小，各元件是安全的，所以，滑动变阻器的电阻允许调节的范围为4Ω～20Ω，所以C错。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流最小，灯泡的功率最小。此时电路的电阻R=RL+R滑max=12Ώ+20Ώ=32Ώ;最小电流为Imin= UR = 8V32Ώ =0.25A,所以电流表示数的变化范围为0.25A—0.5A，B错。
电压表的最小示数（即灯泡的最小电压）：U小=IminRL=0.25A×12Ω=3V；因为灯泡的额定电压为
6V，所以电压表的最大示数为6V，则电压表示数的变化范围是3V～6V，D正确。
灯泡的最小功率：PL=Imin2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W，A错。
例2.（2018玉林）如图所示，R0是阻值为10Ω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。
【答案】（1）0.5A （2）9V （3）32Ω （4）2.025W
【简析】（1）灯泡上标有“4V 2W“字样，所以灯泡的额定电流为：IL额= P额U额 = 2W4V =0.5A。
（2）当断开S2，闭合S、S1时，R0和灯泡串联，电压表测R0的电压，此时灯泡正常发光，所以电路中的电流为IL额=0.5A,等两端的电压UL=4V；R0两端的电压U1=IL额R0=0.5A×10Ω=5V；电源电压U=UL+U1=4V+5V=9V。
（3）断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于中点时，R和灯泡L串联。电压表数为U2，已知U2与U1相差