九年级物理专题(四) 电功率的取值范围问题

时 R0 两端的电压：U0 小＝U－UR 大＝24 V－15 V＝9 V，
R0 消耗的最小电功率：Biblioteka Baidu0 小＝UR0小0 2＝（290
V）2 Ω ＝4.05
W，
故定值电阻 R0 消耗的电功率变化范围为 4.05～28.8 W。
专题(四) 电功率的取值范围问题
［规律方法］含滑动变阻器的串联电路的最大功率或最小功率的限制 因素
专题(四) 电功率的取值范围问题
典例2 在如图ZT-4-2甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑 动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动 到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙 所示。求： （1）电路中电流最小时，1 min内电流通过滑动变阻器R做的功。 （2）电源电压和定值电阻R0。 （3）若电压表量程为0～15 V，电流表量程为0～3 A，为保证 电表正常工作，定值电阻R0消耗的电功率变化范围。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，则电源电
压：U＝I小R0＋UR＝0.2 A×R0＋20 V，当滑动变阻器接入电路中的电阻为 零时，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为I大＝1.2 A，电源电 压：U＝I大R0＝1.2 A×R0，因电源电压不变，
专题(四) 电功率的取值范围问题
专题(四) 电功率的取 值范围问题
专题(四) 电功率的取值范围问题
典例分析
典例1 如图ZT-4-1所示电路中，电源电压不变，R1为滑动变 阻器，R2为定值电阻，开关S闭合后，当滑片P在变阻器的两端 A、B之间滑动的过程中，电压表的最大示数为4 V，电流表的 示数变化范围是0.4～1.2 A，则下列结论正确的是 （ C ） A．R2=10 Ω B．R1的最大电阻为5 Ω C．电源电压为6 V D．电阻R2的电功率变化范围是1.6 ~4.8 W
所以，0.2 A×R0＋20 V＝1.2 A×R0，解得：R0＝20 Ω，
电源电压：U＝I 大 R0＝1.2 A×20 Ω＝24 V。
(3)当电路中的电流最大时，定值电阻 R0 消耗的电功率最大，即 R0 消耗
的最大电功率：P0 大＝(I 大)2R0＝(1.2 A)2×20 Ω＝28.8 W，
当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，R0 消耗的电功率最小，此
专题(四) 电功率的取值范围问题
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解:由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的 电流。
(1)由图乙可知，电路中的最小电流为I小＝0.2 A，R两端的电压UR＝20 V ，1 min内电流通过滑动变阻器R做的功：WR＝URI小t＝20 V×0.2 A×60 s ＝240 J。