《电功率之电功率范围问题》-127更新

电功率之电功率范围问题例1.如图所示，一只“3V3W”的灯泡与标有“42Ω2A”的滑动变阻器串联，电路中电源电压为4.5V不变，不考虑温度对电阻的影响，在保障电路元件安全的情况下。求：（若不能整除保留一位小数）（1）灯泡的最小电功率；灯泡的功率范围。（2）电路的总功率范围；（3）滑动变阻器的最大电功率。解题关键：知识点：串联电路规律，电功率公式及推导式：解题思路：（1）求解灯泡的最小电功率，选择公式P=I2R，理由是灯泡的_______不变，且是串联电路（电流处处______便于计算）。由P=I2R可知，R不变，灯泡的电功率最小（或最大），需要电流_______值（或______值），即将滑动变阻器滑片移动到最______端（或______端）。注意用电安全问题，在求电路电流最______值时，不损坏灯泡的前提下，滑动变阻器不能移动到最左端，电路中的最大电流由灯泡的_______电流决定。（2）求解电路的总功率范围，即求功率的最大值和最小值，一般选择公式，理由是电路中的______不变，本题选择进行研究。此时需要电路中的_______最小（最大），电路的电功率最小（最大），即将滑动变阻器滑片移动到最______端（______端）。本题也要注意电路元件安全问题，不损坏________的前提下，滑动变阻器不能移动到最_______端，电路中的最_______电流由灯泡的额定电流决定。（3）滑动变阻器的最大功率，选择公式中哪一个公式?当R滑=RL=3Ω时，滑动变阻器的功率最大。练习1.

如图所示，电源电压为6V，R1=10Ω，滑动变阻器R2的铭牌为“20Ω

1A”，求：（1）电路中电流的范围；（2）电阻R1的最小电功率；（3）电路功率的范围；（4）滑动变阻器的最大功率。练习2.

把标有“6V3W”的小灯泡L与最大阻值为48Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为12V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。求：（1）电路允许通过的最大电流；（2）电路消耗总电功率的最大值（3）小灯泡L消耗电功率的最小值；（4）滑动变阻器R允许调节的范围；（5）若拆除电压表和电流表，滑动变阻器最大功率。练习3.如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”，灯泡L上标有“6V3W”的字样，假设灯丝的电阻不变。闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（）A.电流表示数的变化范围是0.1~0.5AB.电压表示数的变化范围是3~6VC.整个电路消耗的总功率的变化范围是3~4.5WD.滑动变阻器允许的调节范围是6~20Ω例2.如图所示，电源电压恒为3V，灯泡标有“3V3W”，滑动变阻器标有“10Ω3A”，电流表的量程为0~3A。求：（1）滑动变阻器的最小电功率和最大电功率；（2）电路的总功率范围。解题关键：并联电路互不影响，所以，灯泡那条支路所有量都是一个定值。只需要研究滑动变阻器所在支路，该支路的________是一定的，因此选用公式：，当R滑取______值时，该支路功率最小，此时总功率也最小。练习4

.如图所示，电源电压恒定为12V，R1=15Ω，R2标有“20Ω2A”，电流表的量程为0~3A。开关均闭合。求：（1）为了保证电路安全，滑动变阻器的取值范围；（2）该电路消耗的最小电功率和最大电功率。例3.如图所示，电源电压恒定为6V，R1=6Ω，R2=12Ω，R3=12Ω。求：该电路消耗的最小电功率和最大电功率。解题思路：由得，总电压不变，要总功率最小，需要总电阻最大，三只电阻串联总电阻最大，但本题三只电阻不能串联，所以只能_______和_______串联；求总功率最大值，需要总电阻最______，当电阻并联时，总电阻最小，需要闭合开关_______。练习5.如图所示，电源电压为6V保持不变，小灯泡标有“3V1.5W”（不计温度对灯泡电阻的影响），R1=30Ω。滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表的量程是0~3A，电压表的量程是0~15V。求：（1）只闭合S2，滑动变阻器的最大电功率；（2）开关全部闭合，电路的最小功率；（3）保证电路元件安全的情况下，电路总功率的最大值与最小值。（不能整除请保留1位小数）参考答案：例1.（1）0.03W；0.03~3W

（2）0.45W4.5W

（3）1.6875W练习1.（1）（2）0.4W

（3）1.2~3.6W

（4）0.9W练习2.（1）0.5A（2）6W

（3）0.75W（4）0.48W

（5）12~48Ω（5）3W练习3.D例2.（1）0.9W，6W

（2）9W，3.9W练习4.（1）6Ω~20Ω

（2）9.6W+7.2W=16.8W，9.6W+24W=33.6W