滑动变阻器最大功率 问题
电功率最大值、最小值问题(带答案解析)
电功率最大最小值问题一、电路总电功率最大问题1.如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V。
当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S打到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0=4W，求：（1）电源电压U；（2）定值电阻R1的阻值；（3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小，最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？2.如图甲所示，电源两端电压不变。
R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图像如图乙所示，根据图像信息。
求：（1）滑动变阻器的最大阻值；（2）R1的阻值和电源电压；（3）求此电路的最大电功率。
3.如图甲所示的电路中，R为定值电阻，R为电阻式传感器，电源电压保持不变，当R阻值从0增大到60Ω，测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙，下列说法正确的是（）A．R的阻值增大，电流表与电压表的示数都变小B．电源电压为12V C．当电流为0.6A时，1s内电路消耗的电能为21.6J D．R两端的电压变化范围为6V～18V4．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（）A．R1的阻值为20ΩB．R2的最大阻值为50ΩC．电源电压为5V D．该电路消耗的最大电功率为0.9W5.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
（1）图乙中（填“dc”或“ec“）表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为W。
6.如图所示的电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R1=5Ω，R2标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，则：（1）在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？（2）电路的最大总功率为多少？（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？7. 如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W “字样，闭合开关后，当滑片P 移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P 1；当滑片P 移至某一端点时，电流表示数为0.3A ，电压表示数变化了3V ，此时滑动变阻器消耗的功率为P 2，且P 1：P 2=5：6．下列判断正确的是（ ）A ．滑动变阻器的最大阻值为10ΩB ．电路允许消耗的最大功率为4.5WC ．小灯泡正常发光时，滑片P 位于滑动变阻器中点位置D ．滑动变阻器消耗的功率由P 1变为P 2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W二、串联电路中某用电器的电功率最大问题1.如图所示电路，电源电压保持6V 不变，R 1是定值电阻，R 2是最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
《滑动变阻器范围问题详解》
滑动变阻器范围问题详解例题：如图所示，电源电压恒为4.5V ，定值电阻R 1规格为“10Ω 0.5A ”，滑动变阻器R 2规格为“20Ω 1A ”，电流表的量程为0~0.6A ，两个电压表的量程均为0~3V ，在保证电路安全的条件下，问：滑动变阻器的阻值范围以及电表取值范围？解析：详细过程如下：（1）先定性分析变化情况，再根据欧姆定律定量计算： 滑片滑向 滑动变阻器阻值R 2电流I定值电阻电压U 1 滑变电压U 2 向右变化 变（大） 变（小） 变（小）变（大） 定量 R 2max =I min = U 1min =U 2max =向左变化变（小） 变（大） 变（大） 变（小） 定量R 2min =I max =U 1max =3VU 2min =序号 原理 分析或演算过程1 R 总=U 总/I 当滑片向右滑动，阻值变（大），总电阻变（大），电流变（小）2 U 1=IR 1 定值电阻阻值不变，电流（小），定值电阻两端电压变（小）3 U 2=U －U 1 根据串联分压，电源电压U （不变），U 1（小），所以U 2变（大）4 由题意可知 表V 2的量程为0~3V ，所以U 2max 两端电压最大为（3V ）5 U 1=U －U 2 计算可得：U 1min =4.5V －3V=1.5V 6I =U 1/R 1计算可得：I 1min = U 1/ R 1=1.5V/10Ω=0.15A 7最大值R 2max =U 2max /I min =3V/0 .15A=20ΩR 总=U 总/I min =4.5V/0.15A=30Ω U 2=U －U 1=4.5V －1.5V=3V8 I =U 1/R 1 表V 1量程决定U 1max =3V ，I max =U 1max /R 1=3V/10Ω=0.3A 9U 2=U －U 1U 2min =U －U 1max =4.5V －3V=1.5V 10最小值R 2min =U 2min /I max =1.5V/0.3A=5ΩR 总=U 总/I max =4.5V/0.3A=15Ω U 2=U －U 1=4.5V －3V=1.5V真题演练1.（2023四川达州）如图所示，灯泡规格为“5V2.5W ”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格① ②③ ⑦⑥ ⑤ ④⑧⑩ ⑨为“50Ω1A”，电流表所选量程为“0~0.6A”，电压表所选量程为“0~3V”，电源电压恒为9V，闭合开关，在保证电路中各元件安全的情况下，下列表述正确的是（）A.该电路消耗的最大功率为4.5WB.滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50ΩC.通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光D.滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V【答案】D2.（2023四川遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。
最大功率问题
第一题如图所示，已知电源电动势E=5V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0~10Ω.求：(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？答案解：(1)根据,当电流最大时，电阻消耗的功率最大，故当滑动变阻器短路，即时，电阻消耗的功率最大；电阻消耗的最大功率是(2)对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻与电源等效成电源，故当时，滑动变阻器消耗的功率最大；滑动变阻器消耗的最大功率为(3)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，故当时，电源的输出功率最大；电源输出最大功率是答:(1)当滑动变阻器的阻值为零时，电阻消耗的功率最大，最大功率是2W ；(2)当滑动变阻器的阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是2.5W ；(3)当滑动变阻器的阻值为时，电源的输出功率最大，最大功率是。
解析: (1)根据，当电流最大时，电阻消耗的功率最大；(2)对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大；将电阻与电源等效成等效电源考虑；(3)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大。
例1：如图1，R 1=10Ω，R 2的阻值范围为0—50Ω，电源电压为12V 恒定不变。
求：（l ）滑片P 从a 端到b 端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围。
（2）滑片P 从a 端滑到b 端的过程中，R 1的功率的变化范围。
解析： （l ）当P 在a 端时，只有R 1接人电路， 电压表的示数等于电源电压12V 此时电流表的示数 1.2A 10Ω12V ===1R U I 当P 在b 端时，R 1与R 2串联，R 总 = R 1 + R 2=10Ω＋50Ω= 60Ω 电流表的示数： .2A 0Ω12V 06总===' R U I 此时电压表的示数：U' = I' R 1 = 0.2A ×10Ω= 2V所以电压表的变化范围是12V —2V ，电流表的变化范围是l.2A —0.2A 。
人教版九年级物理期末复习(含答案)——九上电学计算(电功率)期末专题提优
九上电学计算（电功率）期末专题提优1.（2019德州）如图（a）所示电路，电源电压保持不变。
小灯泡L标有“4V0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
求：（1）小灯泡的额定功率；（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。
2.（2019威海）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。
它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。
正常工作时，低温档功率为高温档功率的，R1为242Ω，R2为60.5Ω．（忽略温度对电阻的影响）（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？（2）R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。
请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW•h）]3.（2019呼和浩特 ）如图所示，灯泡上标有“9V 5.4W ”的字样（假设灯丝电阻不变），只闭合S 1，当滑动变阻器滑动到某处时，电流表A 2读数为0.2A.电压表V 读数为9V ；两个开关全部闭合，滑动变阻器滑动到最左端时，灯泡恰好正常发光，电流表A 2读数为1.0.A ，则（1）只闭合S 1，电流表A 2读数为0.2A 时，滑动变阻器接人电路电阻值；（2）电阻R 1的电阻值；（3）滑动变阻器从左向右滑动过程中，滑动变阻器的最大功率。
4.（2019攀枝花 ）某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R 的电功率P 与电流表A 的示数I 之间的变化关系，得到P 与I 之间的关系如图乙所示。
滑动变阻器的典型难题(含答案)
例1、如图所示电路，电源电压为9V ，R1＝7Ω，滑动 变阻器R2的最大阻值为30Ω，若电流表采用0至0。
量程，电压表采用0至3V 量程，为了不使电流表和电压表损坏，求滑动变阻器R2的取值范围。
解：（1）要保证两表都不损坏，应该先确定以哪只表为 最低标准,当电压表示数为3V 时，设整个电路中的电流为I3,则I3＝3V ÷7Ω≈0。
43A ，电流表不会烧坏。
当电流表的示数是0。
6A 时，R1两端的电压为U1′,则：U1′＝0.6A ×7Ω＝4。
2V此时不符合题意,电压表超过量程,可能会烧坏.经过上述计算，现在只能取电压表的最大量程3V 为依据,当电压表的最大量程为3V 时,滑动变阻器两端的电压最小，设R2两端的最小电压为U2′,则： U2′＝9V －3V ＝6V ，设滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2′,则根据欧姆定律，可得：U1÷R1＝U2′÷R2′，所以R2′＝U2′×R1÷U1＝6V ×7Ω÷3V ＝14Ω 故滑动变阻器R2的取值范围为14Ω至30Ω注意：例1和例2是不同的,电压表测的对象不一样!例2、如图所示,电流表量程为0至0.6A ，电压表量程为0至15V ,电阻R1＝30Ω，电源电压24V 恒定不变，当滑动变阻器连入电路的电阻太小时，电路中电流会超过电流表量程，当滑动变阻器R2连入电路 的电阻太大时，R2两端的电压会超过电压表的量程。
求：在不超过电流表、电压表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围. 解：设滑动变阻器连入电路的电阻为R ，我们使用一个简章的方法来列一个不等式方程组,如下：24V ÷（R ＋R1）≤0。
6A （1）［24V ÷(R ＋R1）]×R ≤15V （2）代入R1＝30Ω,解（1）（2）两个方程组可得10Ω≤R ≤50Ω注意:不能把（2)式列成：0.6×R ≤15V 。
专题：串联电路中滑动变阻器功率的最值问题
专题：串联电路中滑动变阻器功率的最值问题张老师整理例：在如图所示的电路中，电源电压为U=6V 且恒定，定值电阻R 1=10Ω与最大值为R 2的变阻器串联，求S 闭合后，当R 2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？略解：根据221222221222222)(1)(R R R U R R R U R I I U P +=⋅+=⋅=⋅= =)0(4)(12122122≠+-R R R R R U20．（2015重庆A 卷，第20题）如图17所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。
电源电压9V 保持不变，灯泡L 标有“8V 4W ”字样，电流表的量程为0～3A ，电压表的量程为0～15V ，滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω。
闭合开关S 和S 1时，电路消耗的功率为4.05W 。
（不计灯丝电阻随温度的变化）求： （1）小灯泡L 的电阻；（2）开关S 、S 1、S 2都闭合时，通过电流表的最小电流；（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S 2时滑动变阻器R 2的电功率变化范围。
R 1R 220.（2015重庆B卷，第20题）如图18所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；不计温度对灯丝电阻的影响。
求：（1）小灯泡L的电阻；（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。
从上面的“R2=R1时，P2最大”这一结论中：1、题的解法很特别：除了运用必须的关于电功率的计算公式外，它还必须借助于巧妙的数学技巧，将本不能一目了然的函数表达式变换成关系清楚的表现形式。
串联电路中滑动变阻器最大电功率问题
从题中的“ F 2=R 时，P 2最大”这一结论中，有一些值得我们思考的问题：①本题的解法很特别：除了 运用必须的关于电功率的计算公式外，它还必须借助于巧妙的数学技巧，将本不能一目了然的函数表达式 变换成关系清楚的表现形式。
这是值得我们在解题过程中加以学习和借鉴的。
②P 2的值在R z =R 时最大，但如果实际上R>的最大值小于 R , P 2还存在最大值吗？③在R 2 >R i 的情况下，移动滑片使R 2的值由0增大 到R 1后继续增大时，P 2怎样减小呢？④P 2这个关于R 2的函数的图像是什么形状的呢？为了解决上面的问题，先用列表法分析P 2随R 2的变化趋向，以下是一组数据（以U 电源=6V,R 1=1R 2( 0) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Pa ( W 0 0.297 0.5 0.6 0.734 0.8 0.843 0.877 0.880.8970.9 R 2( 0)121416 18 20 222426 2850P a ( W0.892 0.8750.8520.8270.80.773 0. 747 0. 7220. 6980.5从上表中的数据不难发现 Pa 具有如下的变化趋势：①当Ra<R 时，Ra 取它允许的最大值时，P 2为实际的最大值，但不能达到理论上的最大值（即 R>=R= 1 01'1时，P 2=0.9W) ② Ra=R 这一点是P 2变化的分水岭（函数图象的最大值点，即函数图象的拐点）③在R 2=R 这一分水岭两侧，P 2值的变化是不对称的，当 并达到最大值；F 2连入的值达到R 1后继续增大，P 2则缓慢减小。
（用 赋值法易求Pa 从0.9W 减小到0.5W 时，Ra 的值必须达到50门）。
以下是用描点法描绘的 P 2随R a 变化的图像：串联电路中滑动变阻器最大功率问题典例分析：在如图所示的电路中，电源电压为 U=6V 且恒定，定值电阻 R=1O0与最大值为F 2的变阻器串联，求S 闭合后，当F 2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少? 略解: 22 U 2 U 2根据 p 2 =u 2 i 2 =丨2 R 2 =( )2R 2 : R 1 R 2 吕(R 1 R 2)2 R 2 u 2 丄（R -R 2）2 (R 2 = 0) 4R 可见，当R a =R = 1O 0时，Pa 最大，且最大值为 P 2」24R ,= 0.9WR 2由0增大到R 时，P 2逐渐增大（增大较快），巩固训练 1在如图所示的电路中，电源电压为 6V 且保持不变，电阻 R i = 10门,R 2为“1A, 20门”的滑动变阻器。
(完整word版)滑动变阻器最大功率问题
(完整word版)滑动变阻器最大功率问题滑动变阻器是一种常见的电子元件，它可以通过滑动杆的位置来改变电阻的大小。
在电路设计和实验中，滑动变阻器经常被用来调节电流和电压的大小，以及控制灯光的明亮度等。
而滑动变阻器最大功率问题则是一个经典的电路问题，它涉及到如何选择合适的电阻值，以确保电路中的滑动变阻器不会超过其最大功率。
首先，让我们来了解一下滑动变阻器的基本原理。
滑动变阻器由一个可调电阻和一个滑动杆组成，通过滑动杆的位置，可以改变电阻值的大小。
滑动变阻器的电阻是由导电材料的长度和横截面积决定的，当滑动杆靠近一个端点时，电阻值减小；而当滑动杆靠近另一个端点时，电阻值增大。
通过改变滑动杆的位置，我们可以改变电路中的电阻大小，从而实现对电流、电压等参数的调节。
在滑动变阻器的最大功率问题中，我们需要考虑的是滑动变阻器能够承受的最大功率。
滑动变阻器通常由一根细而长的导线组成，在通过电流的时候，导线会产生热量。
这个热量就是导线自身的电阻所消耗的功率，如果功率过大，就会引起导线过热、烧损甚至故障。
那么如何计算滑动变阻器的最大功率呢？首先，我们需要了解滑动变阻器的电阻值和最大功率的关系。
根据欧姆定律，电阻为R的导线上通过电流I，这个导线上的功率P可以通过以下公式来计算：P =I^2 * R。
这个公式告诉我们，功率与电流的平方和电阻成正比。
因此，我们可以得出结论：滑动变阻器能够承受的最大功率与其电阻值有关。
通常情况下，导线的材料会标注其能够承受的最大功率，我们需要根据这个数值来选择合适的电阻值。
例如，如果导线所能够承受的最大功率为Pmax，我们可以利用P = I^2 * R这个公式，来计算滑动变阻器的最大电流Imax。
如果我们已经知道了导线的电阻R，那么可以通过Pmax = Imax^2 * R来解出Imax。
然后，我们可以根据这个最大电流Imax来选择合适的电阻值，使得Imax不会超过滑动变阻器的最大电流承载能力。
2024年中考物理专题复习—滑动变阻器的最大功率
2024年中考物理专题复习—滑动变阻器的最大功率一、要点解析1.定值电阻的功率：P =I 2R 1，R 1不变，所以电流I 越大，功率越大，即当滑动变阻器阻值最小时，定值电阻的电功率最大。
2.滑动变阻器的功率：P =I 2R 2，因为电流I 随着R 2的变化而变化，所以我们要将公式变形：2222221122122U U P I R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪+⎝⎭++，由基本不等式可知：212122R R R R +≥当且仅当R 2=R 1时，“=”成立，即当R 2=R 1时，滑动变阻器的电功率有最大值：2max14U P R =。
我们将P -R 2图像画出，如图2所示，可知当R 2越接近R 1时，电功率越大。
图1图2图33.总功率P ，R 1的功率P 1，R 2的功率P 2随电流I 的变化情况：P =IU （U 为电源电压，恒定，所以图像为正比例函数）；P 1=I 2R 1（图像为过原点的二次函数，且开口向上）；P 2=U 2I =（U －U 1）I =UI －I 2R 1=－R 1221124U U I R R ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭（图像为二次函数，开口向下，且有最大值2max 14U P R =）。
三者随电流I 变化的图像如图3所示，其中甲为P -I 图，乙为P 1-I 图，丙为P 2-I 图。
二、典例引领例1.实验小组的同学设计了如图a 所示的电路，已知电源电压不变，滑动变阻器R 为“20Ω2A ”，闭合开关S ，调节滑动变阻器滑片P 的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b 所示的两条U -I 图线。
其中利用电压表V 1和电流表A 的数据描绘出甲图线，利用电压表V 2和电流表A 的数据描绘出乙图线。
求：（1）定值电阻R 2的阻值；（2）电源电压的大小及定值电阻R 1的阻值；（3）R 消耗的最大功率。
解析：（1）图乙是R 2的伏安特性曲线，则：222 1.0V 20.5AU R I ===Ω（2）图甲是V 1，即U 2+U p=U －IR 1，斜率是111 1.3V 1.0V 10.5A 0.2A U R I -===Ω-与U 轴的交点为电源电压，即U =1.5V（3）当R =R 1+R 2时，滑动变阻器上的电功率最大：22max 1.5V 30.1875W 123p P I R ⎛⎫==⨯Ω= ⎪Ω+Ω+Ω⎝⎭例2.（多选）某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r ，随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如右图所示，根据图线可知（）A.反映P r 变化的图线是cB.电源电动势为8VC.电源内阻为2ΩD.当电流为0.5A 时，外电路的电阻为6Ω解析：P r =I 2r 为二次函数图像即图线c ，故A 正确，代入图线上的点可以求得r =2Ω，故C 正确；P E =UI ，电源电压不变为正比例函数图像即图线a ，代入图线上的点可以求得U =4V ，故B 错；4V =260.5AU R R r r I -=-=-Ω=Ω外，故D 正确；选ACD 。
(完整版)关于滑动变阻器阻值变化范围习题及答案
一．选择题（共3小题）1．如图所示，定值电阻R1的阻值18Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为150Ω，电源电压为18V，电流表选择0～0.6A量程，电压表的量程为0～15V．为了保证电路各元件安全，滑动变阻器R2的阻值变化范围为（）A．0Ω～150ΩB．20Ω～100ΩC．12Ω～90ΩD．20Ω～90Ω二．填空题（共2小题）2．如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图乙所示．则电源电压为_________V，定值电阻R1的阻值为_________Ω，滑动变阻器R2的阻值变化范围为_________Ω．3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图所示，则变阻器的最大阻值是_________，电压表V2对应示数的变化范围_________．三．解答题（共12小题）7．如图所示电路中，滑动变阻器的阻值变化范围是0～20欧，电源电压为4.5伏．当电流表的示数是0.5A时，电压表的示数是2V．已知电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V．为了不损坏两个电表，求滑动变阻器可连入电路的阻值范围．8．如图所示，电压表的量程是0～3V，电流表的量程是0～0.6A，滑动变阻器R2的最大阻值是15Ω，电热丝R1的阻值是5Ω，电源电压4.5V．当滑动变阻器的滑片移到中点时，电压表的示数是多少？10s内电热丝R1产生的热量是多少；为了保证两电表均能安全用，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？9．如图所示，电源电压保持不变．滑动变阻器R2的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围是0～4伏，电流表的示数变化范围是0.5～1安，求：电源电压、电阻R1的阻值和变阻器R2的最大阻值．10．如图所示，电源电压为12V，且保持不变，电阻R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，则当滑动片P在滑动变阻器上滑动时，电流表、电压表上示数变化的最大范围分别是多少？11．如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．灯泡铭牌标着“18V，9W”，电源电压恒为U=24V．（1）当滑动变阻器连入电路的电阻值为36Ω时，灯泡消耗的实际功率．（2）当滑动变阻器的阻值为何值，滑动变阻器的功率最大，最大值是多少？（3）当滑动变阻器左右任意滑动时，电路能安全工作，滑动变阻器连入电路中的电阻的变化范围．12．如图，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑片P在移运过程中，电压表的示数变化范围为0～4伏，电流表的示数变化范围为0.5～1安，求：（1）R的阻值；（2）R0的最大阻值；（3）电源电压．13．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R'，的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围为0～9.6V，电流表的示数变化范围为0.2～1A，求：（1）R的阻值；（2）R'的最大阻值；（3）电源电压．14．一只标有“2.5V 0.5A”的小灯泡和一只规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器串连接在电压为3伏的电源上，如图所示．求（1）正常发光时滑动变阻器接入电路中的阻值；（2）滑片滑动时，灯泡功率的变化范围；（3）若小灯泡的实际功率为0.8W，求滑动变阻器接入电路中的电阻．15．在图所示的电路中，电源两端电压U=9V，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大电阻值为20Ω．当滑动变阻器的滑片P从右端移到左端时，电阻R1消耗的电功率变化范围是_________W．16．如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电压表的量程是0～15V．闭合开关后，移动滑动变阻器，使电压表的示数为12V，这时灯泡恰好正常发光．求：（1）电源电压；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为33Ω时，小灯泡消耗的实际功率；（3）在不超过小灯泡额定电压和电压表量程的情况下，变阻器接入电路中的阻值变化范围．17．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，S闭合后，在滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端的过程中，测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图乙所示．求：（1）电源的电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）电阻R1消耗的电功率的变化范围．7．解：当电流表的示数是0.5A时，定值电阻R0两端的电压U0=U-U P=4.5V-2V=2.5V，定值电阻R0的阻值为R0===5Ω；为保证电流表不损坏，电路中的最大电流为0.6A，则电路中的总电阻为=7.5Ω，滑动变阻器连入电路电阻的最小值为2.5Ω；为保证电压表不损坏，滑动变阻器的最大电压为3V，则此时R0的电压为4.5V-3V=1.5V，电路中的电流为=0.3A，此时滑动变阻器连入电路电阻的最大值为=10Ω；所以滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω．答：为了不损坏两个电表，滑动变阻器连入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω．89。
串联滑动变阻器功率的最值求解方法
串联滑动变阻器功率的最值求解方法作者：彭红梅来源：《世界家苑·学术》2020年第04期摘要：学生的学习中，最困难的是变量多。
初中物理的学习中滑动变阻器的学习也是因为变量过多，导致学生的学习困难。
特别是加上电学里的电功率，电功率因公式多，导致难度也大。
所以和串联滑动变阻器结合起来，当电阻变，电流变，电压的分配也跟着变，对应消耗的电功率也会变。
变量过多，对于中等及以下的学生，可以算是难上加难。
这就有必要寻找有效的方法。
来捋清楚学生的思路关键词：变量多;串联滑动变阻器;电功率1 不考虑安全时，滑动变阻器串联在电路中消耗功率的范围无论滑动变阻器如何移动，都不会超过两表量程。
滑动变阻器所消耗的最小功率，毫无疑问就是滑片P移到最左端时0W。
而最大电功率就要分情况了。
如R0=12Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω时，滑动变阻器消耗的功率为。
当则R=R0=12Ω时滑动变阻器消耗的功率最大为;若滑动变阻器的最大阻值为8Ω<12Ω。
根据滑动变阻器串联在电路中时P=UI—I2R0或经分析可知，滑动变阻器所消耗的电功率是一个开口向下的抛物线。
顶点是R=R0=10Ω，而滑动变阻器的最大阻值到不了10Ω。
则在抛物线的左侧，随着电阻的增大，所消耗的电功率增大。
所以这时滑动变阻器消耗的最大电功率是R=8Ω时所消耗的电功率。
2 不考虑安全时，滑动变阻器串联在电路中消耗功率的范围（1）若电源电压U=9V，R0=12Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，电流表的量程为0—0.6A，电压表的量程为0—3V。
这时先根据安全考虑，算出滑动变阻器所接入电路中的电阻范围。
再在抛物线上找滑动变阻器消耗电功率的范围。
电压表并在滑动变阻器两端，若是电压表分得电压越多，说明滑动变阻器所接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，电流表越安全，则电压表最多可测3V电压。
R0两端电压则为9V—3V=6V，由此可知电压是R0两端一半，串联电流相等，所以滑动变阻器所允许接入电路中的最大阻值为6Ω;若滑动变阻器接入电路中的电阻越小，则电路中的电流越大，越容易超过电流表的量程。
例析滑动变阻器消耗最大功率的条件
—1卜 - --------------
U=12 伏
M _____ 1------- C Z 3----
(0.86 A )2 x 8 n =5.92 W,滑动变阻器消耗的电功率 为 ：尸滑3 = / $ 滑3 = (0_86A )2 x 6 II = 4_44 W
滑动变阻器的滑片P ,使滑动变阻器接人电路中 的电阻值为12欧姆时,等效电路如图8 所 示 ，串联电路
滑动变阻器的滑片P ,使滑动变阻器接人电路中 的总电阻为:尺串6 =尺+尺滑6 = 8 n + i 2n =2〇n ，通过
电阻值，又等于定值电阻的电阻值时，滑动变阻器消耗 的 a 端 移 到 6 端 的 过 程 中 ，滑动变阻器消耗的电功率将
的电功率达到最大值.可以概括为:滑变接阻等定阻， 会 怎 样变 化？滑 动 变 阻 器 消 耗 的 最 大 电 功 率 为 多 少 ？
解 :用 例 1 的解法可得表3 所示的结果.
R = s&m
— ----- H|--------------
r=12 伏
R = S&m
^=«RJ8
M ____ 1------ CZZ1~
图4
图5
过电路中的电流为:/2 = = I f # = 1 A ，定值电阻
消耗的电功率为:/^ = / $ = (1A )2 x 8 n = 8 W，
滑动变阻器消耗的电功率为：
电路如图2 所 示 ，通 过 电 路 中 的 电 流 为 [1]:/ = | =
中考物理总复习《电功、电功率的综合应用》专项练习题(附参考答案)
中考物理总复习《电功、电功率的综合应用》专项练习题(附参考答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.如图所示，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V 1.2W”（设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
（1）求小灯泡正常发光时的电流；（2）求小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值；（3）求小灯泡正常发光时电路的总功率；（4）在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片Р至某一位置，此时滑动变阻器的功率最大，求滑动变阻器的最大功率。
2.如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3在10s内消耗电能80J；只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A1读数为1A；只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电流表A2读数为3A。
已知滑动变阻器的最大阻值是R3的4倍，求：（1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率；（2）定值电阻R1与R3的比值；（3）电路消耗的最小电功率。
3.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V4.2W”字样。
当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为2.2A．求：（1）小灯泡正常工作时的电流；（2）R0的阻值；（3）只闭合S1滑动变阻器滑片滑到某一点时，电压表示数为U1，电路消耗的电功率为P1；保持滑片位置不动、只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2；已知U1:U2=3:4、P1:P2=3：2，求只闭合S2时小灯泡的实际功率。
4.如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
（1）小丽给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发，造成这一现象的物理原理是；（2）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中（选填“A”或“B”）位置；（3）该电吹风的部分参数如下表，电吹风冷风挡正常工作时，通过风扇的电流是多少？（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？额定电压220V5.如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R 1、R 2均为发热电阻。
2020-2021中考物理电功率的综合计算问题-经典压轴题附详细答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样，滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω，定值电阻R 2 的阻值为 20Ω，电压表量程为0~3V ，电流表量程为 0~3A ，灯丝电阻不随温度变化。
当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时，小灯泡L 恰好正常发光。
在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（ ）A ．电源电压为 10VB ．闭合 S 2、S 3，断开 S 1 时，电路中最小电流为 0.1AC ．闭合 S 1、S 3，断开 S 2 时，滑动变阻器取值范围为 0～20ΩD ．滑片在 a 端，S 1、S 2和S 3 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为 3.75W 【来源】重庆南开融侨中学2019-2020学年九年级（下)开学测试物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】 根据2U P R=可得，小灯泡的电阻： ()2L L L 5V 2==10Ω2.5WU R P =额额；A ．当S 、S 1和S 2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻2R 并联；此时小灯泡L 恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，L ==5V U U 额，故A 错误；B ．闭合S 2、S 3，断开S 1时，1R 与L 串联，电压表测变阻器1R 的电压，当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值，即=3V U 滑时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小， 则最小电流：L 5V-3V===0.2A 10ΩU U I R -滑； 故B 错误；C ．闭合S 1、S 3，断开S 2时，1R 与2R 串联，电压表测变阻器1R 的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为1=3V U 时，变阻器1R 接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：1212U U RR =； 即：13V 5V-3V =20ΩR ； 解得1=30ΩR ，变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω，故C 错误；D ．当S 、S 1和S 2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻2R 并联，因并联电路的总电阻最小，所以由2U P R=可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功率：()222L L 25V =2.5W+=3.75W 20ΩU P P P P R =+=+最大额额；故D 正确。
滑动变阻器消耗的电功率最大
滑动变阻器消耗的电功率最大串联电路中，当滑动变阻器的阻值等于与其串联的电阻阻值时，滑动变阻器消耗的电功率最大。
即滑动变阻器与定值电阻平分电压时，滑动变阻器消耗功率的功率为最大值，其最大值为U²/4R1。
（R1为定值电阻的阻值）希望帮助到你，若有疑问，可以追问~~~祝你学习进步，更上一层楼！(*^__^*)补充：证明：令滑动变阻器接入电路电阻的功率Px为因变量，滑动变阻器接入电路电阻Rx为自变量，则串联电路的总电阻：R总=R1+R2滑动变阻器接入电路电阻的两端电压为：U2=R2U/(R2+R1) 滑动变阻器接入电路电阻的功率：P2=U2²/R2=[R2²U²/(R2+R1)²] × (1/R2) 即：P2=[R2/(R2+R1)²] U²=[1/(R2+2R1+R²1/R2)] U² (1)令Y=R2+2R1+R1²/R2，设R2=x，R1=a，则原式可变为：y=x+2a+a²/x=2a+(√x)²+(a/√x)²-2(√x)(a/√x)+2(√x)(a/√x)=2a+[√x-(a/√x)]²+2(√x)(a/√x)=4a+[√x-(a/√x)]²当√x-(a/√x)=0时，上式取得最小值，即当x=a时，y取得最小值，其最小值为4a。
根据上面所设的关系，即当R2=R1时，Y取得最小值，即最小值Y=4R1而当Y取得最小值时，1/(R2+2R1+R1/R2) 即可取得最大值，则分析上面（1）式可知，此时P2取得最大值，P2的最大值为：P2=U²/4R1综上所述，当R2=R1时，即滑动变阻器与定值电阻平分电压时，滑动变阻器消耗功率的功率为最大值，其最大值为U²/4R1。
2019年高考物理专题复习：电源最大功率问题的几种解法
电源最大功率问题的几种解法关于学习的“三部曲”，西方有的学者总结为”3W ”，就是“1.是什么(What) 2.为什么(Why) 3.怎么样(How)”。
中国学者总结为“知其然知其所以然和举一反三”。
把它用到物理学习上，就是说，首先要知道某个知识，还要知道这个知识为什么是这样的，最后，还有应用这个知识解决问题。
但是，有的人知其然不知其所以然，照本宣科，死记硬背，套用公式，就会造成错误。
本文以电源最大输出功率问题为例加以说明。
关于电源最大输出功率问题，1980年代的教科书上有这个实验，以后没有了。
高考也以计算题考过，全国卷考过，江苏卷考过，上海卷考过，每题都不同。
可见此问题的重要。
本文从基本问题谈起。
一、电源最大输出功率问题的基本问题如下图所示，电源电动势为E=6V ，内阻为=r 2Ω，外电路接一滑动变阻器R ，求电源输出功率最大的条件及其值。
【解法1】公式法电源输出功率为R I p 2==22)(r R RE +=r Rr R E 4)(22+- 当Ω==2r R 时，电源输出功率最大值为W rE p m 5.442==. 【解法2】图象法根据R I p 2==22)(r R RE +=2)2(36+⋅R R 作出R p -图象如下：PR0.511.522.533.544.550123456789101112131415161718192021PR从图象可以看出，当Ω=2R 时，电源输出功率最大值为W p m 5.4=. 【解法3】求导数法电功率表达式：22()E P R R r =+，根据求导公式2'')'(vuv v u v u -=，得导数：=)('R P 4222)()(2)(r R r R R E r R E ++⋅-+⋅=42)()()(r R R r r R E +-⋅+⋅，当r R =时，导数的分子为零，即此时有极大值，将Ω==2r R 代入P 式得最大值W p m 5.4)22(2622=+⨯=. 二、变式如下图所示，电源电动势为E=6V ，内阻为=r 2Ω，外电路接一滑动变阻器R 和一定值电阻Ω=5.00R ，求:（1） 滑动变阻器的功率最大的条件及其最大值。
关于滑动变阻器的规格问题
关于滑动变阻器的相关知识是初中电学的重点，关于滑动变阻器规格的选择是难点.本文以下面三个例子进行思路及方法的指导与点拨，希望能帮助同学们解决疑难问题或打开思路．1．一个滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”意义是：思路点拨：每一个滑动变阻器都有最大的电阻值和允许通过的最大电流值，使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择．“20Ω”指的就是该滑动变阻器的最大阻值是20Ω，“2A”指的就是该滑动变阻器允许通过的最大电流值是2A ．2．如图调光电路，电源电压220V,灯泡规格为“220V40W”的灯泡，要求开关S闭合，调节滑动变阻器滑片使灯泡功率变化范围为10W~40W，通过计算说明满足该要求的滑动变阻器规格．（假设灯丝电阻不变）思路点拨：开关S闭合，滑片调至最左端灯泡功率最大，根据题意为P最大=40W ，这时电路中的电流最大，根据P=UI得I最大=P最大/U=40/220=0.182A,滑动变阻器允许通过的最大电流值不能小于0.182A，否则滑动变阻器烧坏．当滑动变阻器滑片调至最右端滑动变阻器接入电路中阻值为最大值，灯泡此时功率应为最小P最小=10W ，根据P=U2/R得RL=UL2/PL=2202/40=1210Ω ,U2L最小=P最小RL=10W×1210Ω得UL最小=110V、UP=110V.根据串联电路分压规律，滑动变阻器最大阻值RP=RL=1210Ω.满足该要求的滑动变阻器规格: 滑动变阻器最大的电阻值是1210Ω，允许通过的最大电流值不小于0.182 A．3．在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，提供的实验器材有：电源（电压恒为3Ⅴ)，电流表、电压表各一个，开关一个，三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)，滑动变阻器)，导线若干．电路图如图所示．小明实验时，在A、B间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验步骤．小明为完成分别用三个定值电阻进行实验，通过计算说明他应选择的滑动变阻器规格是________________________ ．思路点拨：本题要完成“探究一定电压下，电流与电阻的关系”在AB两点间分别接入5Ω、10Ω、15Ω的电阻，然后调节滑动变阻器接入电路中的阻值，使电压表示数保持1.5V 不变，经分析，在AB两点间接入5Ω电阻时电压表示数保持1.5 V时电路中电流最大为I最大=1.5 V/5Ω=0.3A.在AB两点间接入15Ω电阻时电压表示数保持1.5 V时滑动变阻器接入电路中阻值比前两次大，阻值为RP=(3-1.5)V/(1.5V/15Ω)=15Ω.所以满足该要求的滑动变阻器规格: 该滑动变阻器最大的电阻值不小于15Ω，允许通过的最大电流值不小于0.3 A．（作者单位：哈尔滨市第四十七中学）。
初中物理电功率计算难题(含解析)
初中物理电功率计算难题(含解析)她设计了如图所示的电路，其中电源电压为12V，电热器中的三根电热丝分别为R1、R2、R3，电热丝R1的功率随电流变化的图象如图1所示。
在开关S1、S2都断开或都闭合所形成的两个电路状态中，电压表示数之比为1：5.电热丝R2消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，电流表的最大示数为2A。
求：1）电热丝R3的阻值；2）电源两端的电压；3）这个电热器在不同档位的电功率分别是多少瓦？二．解题思路及方法1．根据欧姆定律，可以列出各个电路状态下的电阻和电流的关系式，结合题目所给条件，解出所求。
2．利用电功率公式P=UI，根据电路状态下的电阻和电流求出电功率，结合题目所给条件，解出所求。
3．根据欧姆定律和电功率公式，列出各个电路状态下的电阻、电流和电功率的关系式，结合题目所给条件，解出所求。
4．根据欧姆定律和电功率公式，列出各个电路状态下的电阻、电流和电功率的关系式，结合题目所给条件，解出所求。
5．根据欧姆定律和电功率公式，列出各个电路状态下的电阻、电流和电功率的关系式，结合题目所给条件，解出所求。
三．解答1．（1）根据欧姆定律和电路图，可得：begin{cases}I_1 = \frac{V_1}{R_2+R_3}\\I_2 = \frac{V_2}{R_2}\\I_3 = \frac{V_1}{R_2}+\frac{V_2}{R_3}\\I_4 = \frac{V_1}{R_2+R_3+R_L}end{cases}又已知$begin{cases}frac{R_2}{R_3}=\frac{1}{2}\\frac{I_3}{I_4}=\frac{R_2+R_3}{R_2}\\P_L=\frac{V_1^2}{(R_2+R_3)^2+R_L^2}=0.24end{cases}解得$2）根据题意，$P_L=I_4^2R_L=0.24W$，代入$I_4$的表达式可得：frac{V_1^2}{(R_2+R_3)^2+R_L^2}=\frac{0.24}{R_L}化___：V_1^2=\frac{0.24(R_2+R_3)^2R_L}{R_L-0.24}=\frac{0.24\times 3^2\times R_L}{R_L-0.24}又已知$frac{V_1}{V_2}=\frac{R_2}{R_3}+1=3解得$R_2=6\Omega$，$R_3=3\Omega$，$V_1=3V$，$V_2=1.5V$。
滑动变阻器电功率变化规律
滑动变阻器电功率变化规律1. 哎，你知道吗，我最近在捣鼓一个电路实验，就是那种能把人电得一愣一愣的玩意儿。
不过别担心，我可没被电到，我可是有备而来，安全第一嘛！2. 这个实验的主角是个叫滑动变阻器的家伙。
别看它名字挺高大上的，其实就是个能调节电阻大小的玩意儿。
我得说，这玩意儿真是个神奇的存在，它能让电流像水流一样，想让它快就快，想让它慢就慢。
3. 我还记得那天，我手里拿着这个滑动变阻器，心里那个激动啊。
我把它连到了一个简单的电路里，电路的另一头连着个小灯泡。
我心想，这下有好戏看了。
4. 我小心翼翼地调整滑动变阻器上的旋钮，灯泡的亮度也随之变化。
哇塞，这感觉就像是我在控制着光明与黑暗一样。
我越调越兴奋，灯泡也像是在跟我跳舞，忽明忽暗的。
5. 但你知道吗，这不仅仅是个简单的亮度游戏。
这里面其实藏着大学问呢。
当我把滑动变阻器的电阻调大，灯泡的亮度就会变暗，这是因为电流通过的路径变长了，阻力变大了，所以电功率就下降了。
6. 反过来，当我把电阻调小，电流就能更顺畅地通过，灯泡自然就亮起来了。
这就像是给电流开了个绿色通道，让它能更痛快地流动。
7. 我还记得有一次，我不小心把电阻调到了最大，灯泡一下子就灭了。
我当时还愣了一下，心想这灯泡是不是坏了。
然后我又慢慢调回原来的电阻，灯泡又亮了起来。
那一刻，我感觉自己就像是个魔术师，掌控着光明。
8. 这个实验让我对电功率的变化规律有了更深的理解。
原来，电功率并不是一成不变的，它可以通过改变电阻来调节。
这就像是生活中的很多事情，我们可以通过调整自己的方式来适应不同的环境。
9. 总之，这个滑动变阻器的实验让我学到了不少东西。
它不仅仅是个科学实验，更是一次对生活的深刻领悟。
我想，这就是科学的魅力所在吧，它总能在不经意间给我们带来惊喜和启示。
10. 所以，下次当你看到一盏灯亮起或熄灭，不妨想想，这背后可能就有一个滑动变阻器在默默地工作着。
它虽然不起眼，但却是控制光明的关键。
就像生活中的我们，也许在某个角落默默努力，但正是这些努力，让世界变得更加精彩。
高二物理-电源的最大输出功率
求解电源的最大输出功率的几种方法及其规律【题目1】如图1所示的电路，若电源的电动势为E ，内电阻为r ，外部电路有滑动变阻器R ，问在什么条件下电源的输出功率最大？设电源的输出功率为P ，端压为U ，流过电源的电流为I 。
方法一：运用P~R 函数关系法：因为UI P =、IR U =和Rr EI +=， 所以22)(R r RE P +=，得R r Rr E P ++=222。
可见，当R Rr =2，即r R =时P 有最大值， 且最大值rE P 42max=。
P~R 的函数图像如图2所示。
①当R=r 时，电源的输出功率最大，P m =rE 42。
②当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率减小。
③当R ＜r 时，随着R 的减小输出功率减小。
方法二：运用P~I 函数关系法因为UI P =、Ir E U -=，所以r I EI P 2-=， 推得rE r E I r P 4)2(22+--=。
可见，当rEI 2=时P 有最大值， 且最大值rE P 42max=。
P~I 的函数图像如图3所示。
方法三：运用P~U 函数关系因为UI P =、rUE I -=，所以r U U r E P 2-=，推得rE E U r P 4)2(122+--=。
可见，当2EU =时P 有最大值，图1图4图3图2且最大值rE P 42max=。
P~U 的函数图像如图4所示。
【规律总结】当R=r 时电源的输出功率最大，且电源的最大输出功率为r E 42，此时2E U =，rE I 2=。
此时 U ~I 图像如图5所示，图5中斜线部分的“面积”表示了电源的最大输出功率。
“等效电源”解决功率问题【题目2】如图所示，电源的电动势E=2V ，内阻r=1Ω，定值电阻R 0=2Ω，变阻器R 的阻值变化范围为0~10Ω，求：（1）变阻器R 的阻值为多大时，R 0消耗的功率最大？（2）变阻器R 的阻值为多大时，R 上消耗的功率最大？是多少？ （3）变阻器R 的阻值为多大时，电源的输出功率最大？是多少？方法：（1）对定值电阻，直接运用公式。
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滑动变阻器的功率问题
例1在如图所示的电路中，电源电压为U=6V且恒定，定值电阻R1=10Ω 与最大值为R2的变阻器串联，S闭合后，求：（1）当R2为多大时，R1消耗的功率最大？最大是多少？
（2）当R2为多大时，电路的总功率最大，最大是多少？
（3）当R2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？
例2、在如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，电阻R1=30Ω ，R2为“1A，20Ω ”的滑动变阻器。
求变阻器R2消耗的最大功率？此时R1的功率是多大？
练习：
1如图1，R1=10Ω，R2的阻值范围为0—50Ω，电源电压为12V恒定不变。
求：（l）滑片P从a端到b端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围。
（2）P从a端滑到b端的过程中，R2的功率的变化范围
.
RX=10Ω。
即滑动变阻器功率的变化范围是0～3.6W～2W。
2 如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（）A
A0.45W B0.50W C0.80W D0.90W
.
3、小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率P U随电流I变化的关系”图线是．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为V．定值电阻R0的阻值为Ω．当电流为1.5A时，滑动变阻器的接入电阻为Ω．
a 3 1 1
4、如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。
图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。
则该滑动变阻器的最大值是
，电源电压是V,R0的阻值是Ω，滑动变阻器R1的最大功率是W. 50 12 10
3.6
5、如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。
图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片的过程中，R2两端电压和通过的电流之间的关系；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率与电流之间的关系,则（1）电源电压是多少？R1的阻值是多少？
（2）当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率为是多少？
（3）滑动变阻器连入阻值的范围是多少？滑动变阻器的最大功率是多少？
(1) 50 5 (2)200 (3) 5—45
125。