1、电功率之电功率范围问题例1.如图所示,一只“3V 3W”的灯泡与标有“42 2A”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
2、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=3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=10,滑动变阻器R2的铭牌为
3、“20 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“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为48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“00.6A”和“015V”。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
4、路中,电源电压恒为9V,电压表的量程为015V,电流表的量程为00.6A,滑动变阻器R的规格为“20 1A”,灯泡L上标有“6V 3W”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0.10.5A B.电压表示数的变化范围是36VC.整个电路消耗的总功率的变化范围是34.5W D.滑动变阻器允许的调节范围是620例2.如图所示,电源电压恒为3V,灯泡标有“3V 3W”,滑动变阻器标有“10 3A”,电流表的量程为03A。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
5、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=15,R2标有“20 2A”,电流表的量程为03A。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=6,R2=12,R3=12。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
6、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“3V 1.5W”(不计温度对灯泡电阻的影响),R1=30。滑动变阻器的规格为“20 1A”,电流表的量程是03A,电压表的量程是015V。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;0.033W (2)0.45W-4.5W(3)1.6875W练习1.(1)0.2-0.6A(2)0.4W(3)1.23.6W(4)0.9W练习2.(1)0.5A(2)6W(3)0.75W(4)0.48W(5)1248(5)3W练习3.D例2.(1)0.9W,6W(2)9W,3.9W练习4.(1)620(2)9.6W+7.2W=16.8W,9.6W+24W=33.6W例3.R2和R3,小,S1S2S4。最大6W,最小1.5W练习5.(1)1W(2)1.2W+1.8W=3W(3)总功率最大值,当R1和R2并联时,6W+1.2W=7.2W;总功率最小值,灯泡与R1串联,1.2W