中考物理专练重难点37 最大（小）电功率和电路安全问题（解析版）

3.0 envi 2025-02-17 18 4 504.13KB 10 页 3知币

侵权投诉

专项八解题方法

重难点 37 最大（小）电功率和电路安全问题

【知识梳理】

一、求最大（小）电功率问题

根据公式 P=U2/R 可知：在电压一定时，电阻最小，电功率最大；电阻最大，电功率最小。

所以，求电路消耗的最大（小）功率，实际上是寻找什么时候电路中的电阻最小（大）。

一般来说，当电阻串联时最大，并联时最小。若果定值电阻与变阻器串联，变阻器不连入

或连入阻值最小时，电路总电阻最小。

二、电路安全问题

这类问题一般来说，都是一个定值电阻与一个变阻器串联。但是电压表的位置不同，结果

不同。

（一）电压表测定值电阻的电压

若上图所示，电压表测定值电阻 R 的电压。此时，在确定电路中的最大电流时，不但要考

虑电流表的量程，还要考虑 R′允许通过的最大电流，关键还要考虑电压表的量程。一般

来说，此时电路的最大电流由电压表的量程来确定，即 I 最大=Uv 最大/R，此时 R′取得最小值：

R最小′=R 总—R=U/I 最大-R。此时 R′所能取得的最大值为它的最大值。

（二）电压表测变阻器的电压（此情形较多）

1.如上图所示。此时，电路中的最大电流，一般由变阻器 R2允许通过的最大值和电流表的

较小量程来确定，一般是电流表的较小量程值，即 I 最大=0.6A，也有时候要考虑 R1所允许

通过的最大电流值。此时 R2取得最小值：R2 最小=R 总-R1=U/I 最大-R1。

2.此时，R2的最大值由电压表的量程来确定。因为 R2两端的最高电压为电压表的量程，所

以 U2 最大=Uv 最大。R1两端的电压 U1=U-U2 最大；I 最小=U1/R1。R2最大电阻：R2 最大=R 总-R1=U/I 最小-

R1。

【典例分析】

【例 1】(2020 福建 33)如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑

动变阻器。闭合开关 S，改变 R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当

滑片在 b 端时电流表示数为 0.3A。

（1）求 R2的最大阻值。

（2）若滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为 0.8W，求电源电压 U 和 R0的阻值。

（3）若滑动变阻器滑片每移动 1cm，阻值改变 1Ω，设滑片从 a 端向 b 端滑动的距离为

xcm，写出 R2消耗的电功率 P 随 x 变化的关系式，并由此关系式求出 R2消耗电功率的最大值。

【答案】（1）10Ω （2）6V 2Ω （3）

0.9W

【分析】（1）由图象可知:当 R2阻值最大时，通过 R2的电流为 0.3A，R2两端的电压为 3V

由得:R2的最大阻值。

（2）由图象可知：，当滑片置于 R2的中点位置时，滑动变阻器接

入电路的阻值，由得：解得：，依

题意，有：；；联立解得。

（3）滑片移动 xcm 时，滑动变阻器接入电路的阻值，

，，，

由上式可知，当 x=10 时，R2消耗的电功率达到最大值，且。

【思路小结】求最大值，最小值，首先需要确定什么状态下取得。灵和运用数学知识求解

很重要。

【例 2】(2020 重庆 A卷11)图8中电源电压为 6V 并保持不变，定值电限 R为10Ω.滑动变

阳器 R标有"20Ω0.5A"字样，电流表量程为“0-0.6A".电压表量程为-0-3V"。闭合开关，

移动滑片 p的过程中，为保证电路元件安全滑动变阻器 R'接人电路的最小阻值为Ω定

值电阻 R的最大功率为W。

【答案】10Ω 0.9W

【分析】当电流最大为 0.5A 或定值电阻电压最大为 3V 时滑到变阻器电阻最小，定值电阻

的电功率最大。当 U 定=3V 时：I 定=U 定/R 定=3V/10Ω=0.3A,小于 0.5A，所以当电流等于 0.3A

时，滑动变阻器电阻最小，定值电阻的电功率最大。R 总=U 总/I 最大=6V/0.3A=20Ω；

R最小′=R 总-R 定=20Ω-10Ω=10Ω；P 定最大=U 定I定=3V×0.3A=0.9W。

【思路小结】当电压表测定值电阻的电压时，电路的最小电流，往往是由电压表的量程来

确定的，即 I 最小=UV 表/R 定。

【真题操练】

1.(2020 泰州 12)如图甲所示电路，电源电压恒为 6V，滑动变阻器 R的规格为

“25Ω、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有

“4.5V、0.3A”字样，其 I-U图像如图乙所示，闭合开关 S，为保证电路安全，在移动滑片

P的过程中，下列选项正确的是（　　）

A. 电路的最大功率是 3.6W B. 小灯泡的最小功率是 0.75W

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

中考物理专练重难点37 最大（小）电功率和电路安全问题（解析版）.doc

共10页,预览3页

还剩页未读，继续阅读

中考物理专练重难点37 最大（小）电功率和电路安全问题（解析版）

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: