人教版九年级下学期物理 小专题（一） 电功率之电路安全问题

1、人教版九下物理 小专题（一） 电功率之电路安全问题如图甲所示，R 的阻值为 5，滑动变阻器 R0 的最大阻值为 40，电源电压为 4.5V 且保持不变。滑动变阻器的滑片由 a 端滑到 b 端的过程中，R0 两端的电压最大为 V，电路中电流的变化范围是 A，电路消耗的功率范围是 W。【变式 1 】若将量程为 03V 的电压表接入电路中，如图乙所示，为保证电压表安全，滑动变阻器允许调节的阻值范围是 。【变式 2 】再将量程为 00.6A 的电流表接入图乙的电路中，如图丙所示，要使电流表和电压表都安全，滑动变阻器允许调节的阻值范围是 ，R 消耗的最小功率为 W。【变式 3 】再将规格为“2V1W”的

2、小灯泡接入图丙中替换电阻 R，如图丁所示，在保证电路中所有元件都安全的情况下，滑动变阻器允许调节的阻值范围是 ，电路中消耗的最大功率为 W。（不考虑灯丝电阻变化）灯泡 L1 、 L2 分别标有“10V10W”和“9V5.4W”的字样，将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是 V；并联时干路允许的最大电流为 A。（不考虑灯丝电阻变化）如图所示，电源电压为 9V，电流表量程为 00.6A，小灯泡的规格为“6V4W”，为使电路安全，滑动变阻器连入电路的最小值为 。（不考虑灯丝电阻变化）如图所示，电源电压为 12V，定值电阻 R1 为 12，滑动变阻器 R2 标有“501A”字样，电流表 A1

3、量程为 03A，A2 量程为 00.6A。当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为 A；在滑片移动过程中，电路的最大功率为 W。如图所示的电路中，电源电压为 20V，定值电阻 R 为 30，滑动变阻器标有“500.6A”字样，电压表选用的量程是 015V，在该电路正常使用的情况下，电路中电流的最大值为 A，电路中的功率的变化范围是 W。如图所示，R1 的阻值为 5，滑动变阻器 R2 的最大阻值为 40，电源电压保持 4.5V 不变，电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“03V”。为保证电路安全，R2 接入电路中的最小阻值为 ，R1 消耗的最小功率为 W。如图所示，电源电压为 6V

4、 保持不变，电阻 R1 的阻值为 5，滑动变阻器上标有“101A”的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片 P 的过程中，则 A R1 的功率范围 5W0.8W B R1 的功率范围 7.2W0.8W C R2 的最大功率是 1.8W D R2 的最大功率是 1.6W 如图所示，电源电压 4.5V 保持不变，电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为 03V，灯泡 L 标有“3V1.5W”字样，滑动变阻器 R 标有“201A”字样。闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片 P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：(1) 灯泡正常工作时的电流和电阻。(2) 灯泡正常工作 1min 所放出的热

5、量。(3) 在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V6W”字样，定值电阻 R1=120，滑动变阻器 R2 上标有“501A”字样，电压表的量程选用“03V”。断开 S2，闭合 S 和 S1，滑片 P 移到 B 端，灯泡刚好正常发光。求：(1) 将滑片 P 移到 B 端，三个开关都闭合，1min 内电路消耗的电能。(2) 断开 S1，闭合 S 和 S2，在保证电路安全的前提下，调节滑片 P，电路消耗的最小功率。答案1. 【答案】4；0.90.1；4.050.45；010；2.510；0.45；58；2.252. 【答案】15；1.5

6、3. 【答案】64. 【答案】0.48；19.25. 【答案】0.5；5106. 【答案】2.5；0.457. 【答案】A；C8. 【答案】(1) 0.5A；6 (2) 90J (3) 312 【解析】(1) 灯泡 L 正常工作时的电流：IL=PLUL=1.5W3V=0.5A 灯泡 L 的阻值：RL=ULIL=3V0.5A=6。(2) 灯泡正常工作 1min 所放出的热量即电流所做的功：Q=W=PLt=1.5W60s=90J。(3) 闭合开关，灯泡 L 和滑动变阻器串联，电路中的最大电流等于灯泡正常工作时的电流 I=IL=0.5A，灯泡 L 正常发光，此时滑动变阻器两端的电压：U2=UUL=4

7、.5V3V=1.5V，滑动变阻器连入电路的电阻：R=U2I=1.5V0.5A=3，当电压表的示数为最大 U2=3V 时，电路中电流：I=UU2RL=4.5V3V6=0.25A，此时滑动变阻器连入电路的电阻：R=U2I=3V0.25A=12，所以滑动变阻器连入电路的电阻变化范围 312。9. 【答案】(1) 432J (2) 0.9W 【解析】(1) 当断开 S2，闭合 S 和 S1，滑片 P 移到 B 端时，电路为灯泡 L 的简单电路，灯泡刚好正常发光，所以电源电压 U=UL=12V 当三个开关都闭合，滑片 P 移到 B，此时 L 和 R1 并联，则有 U1=UL=U=12V 通过灯泡的电流：IL=PUL=6W12V=0.5A 通过 R1 的电流：I1=U1R1=12V120=0.1A 干路电流：I=I1+IL=0.1A+0.5A=0.6A 故 1min 内电路消耗的电能： W=UIt=12V0.6A60s=432J。(2) 断开 S1，闭合 S 和 S2 时，R1 和 R2 串联在电路中，在电路安全前提下，电压表示数为 U