,专题 5 有关电功率计算的电学极值(或范围)问题),专项解读,用电器有额定值、电表有量程、滑动变阻器有最大阻值和允许通过的最大电流，当电路发生动态变化时，不能超过这些值，于是就出现了所求物理量的极值(或范围)问题。 解题策略： (1)重视不变量：电源电压与定值电阻的阻值。 (2)寻找可求量与要求量之间的关系： 电路中的最大电流I大：对比用电器额定电流与电流表量程决定“取小值”。则R总小 ，故R小滑R总小R定值、U小滑I大R小滑、P大U电源I大。,电路中的最小电流I小：由滑动变阻器接入最大阻值 决定，则R总大R定值R大滑、I小U电源/R总大、U大滑I小R大滑、P小U电源I小。 滑动变阻器所分最大电压U大滑：由电压表的量程决定，则：U小灯U电源U大滑，故I小 、R大滑 、P小U电源I小。 (3)变化范围：电流表示数变化的范围：I小I大； 电压表示数变化的范围：U小灯U灯正常或U小滑U大滑(观察其测量对象)； 滑动变阻器接入电路的阻值范围：R小滑R大滑； 电路总功率范围：P小P大。,【例题】 2016聊城如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，发现电流表的示数变化了1A。求： (1)小灯泡正常发光时的电流。 (2)电源电压。 (3)当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。,解： (1)小灯泡正常工作时的电流I 0.5A； (2)当S闭合，S1、S2都断开时，电路中滑动变阻器和小灯泡串联，滑片滑到中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为 12，小灯泡正常发光，则电路中的电流I0.5A，小灯泡的电阻RL 12，所以电源电压UI（ ）0.5A(1212)12V； (3)当开关S、S1、S2都闭合时，电路中滑动变阻器和定值电阻R0并联，总电阻比上一情况小，故电流变大，电流表的示数增大了1A，则干路电流I0.5A1A1.5A，通过滑动变阻器的电流I1 1A，通过定值电阻R0的电流I0II11.5A1A0.5A， 定值电阻R0的阻值R0 24， 当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路消耗的总功率最小，电路消耗总功率的最小值 。,1. 2015南充把标有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中，如图所示，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则该电路中干路电流是_A，两灯消耗的实际总功率为_W。,2.5,专项练习,7.5,额定电压：U1 6V，U2 3V，灯泡电阻：R1 6，R2 1.5，两灯泡并联，所加最大电压：UU23V，通过干路的电流：I 2.5A，两灯消耗的实际总功率：PUI3V2.5A7.5W。,2. 2015呼和浩特一根粗细均匀，用同种材料制成的电阻丝，阻值为R120。若将其对折多次后，其长度变为原来的 ，其阻值为R2; 若将其均匀拉长为原来的5倍，其阻值为R3。(已知电阻丝的阻值和它的长度成正比，和它的横截面积成反比)求： (1)R2和R3阻值大小； (2)若将R1、R2和R3这样的三个电阻串联接在电路中，三个电阻的电功率之比； (3)若将R1、R2和R3这样的三个电阻并联接在电路中，三个电阻的电功率之比。,解：(1)电阻丝的体积保持不变，电阻丝长度变为原来的 ，横截面积将变为原来的5倍，电阻丝的阻值和它的长度成正比，和它的横截面积成反比，则电阻丝电阻变为原来的 ，R2 R1 200.8；电阻丝的体积保持不变，将电阻丝均匀拉长为原来的5倍，其横截面积变为原来的，电阻丝的阻值和它的长度成正比，和它的横截面积成反比，则电阻丝电阻变为原来的25倍，R325R12520500； (2)串联电路电流I处处相等，三个电阻丝串联时电阻电功率之比：P1P2P3I2R1I2R2I2R3R1R2R3200.8500251625； (3)并联电路电压U相等，三个电阻丝并联时电阻电功率之比：P1P2P3 256251。,3.2015安顺如图所示，灯泡R1的电阻为50、额定功率为2.5W，滑动变阻器R2的最大电阻为200，电源电压为10V保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。不考虑灯泡电阻随温度变化这一因素，求： (1)灯泡R1消耗的最大功率是多少？ (2)电压表的读数变化范围是多少？,解： (1)由电路图可知，灯泡R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压。灯泡的额定电压U额 10V。 (1)当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，其消耗的电功率最大，则灯泡R1消耗的最大功率：P1 2W； (2)当滑片位于a端时，电压表被短路，示数为0；当滑片位于b端时，电压表的示数最大，电路中的电流：I 0.04A，电压表的最大示数：U2IR20.04A2008V，所以电压表的读数变化范围是08V。,4. 2016永州如图所示是小贝家厨房安装的即热水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小。其部分参数如下表所示(忽略温度对电阻的影响)。,求：(1)该水龙头正常工作时电路中电流多大？ (2)该水龙头正常工作时的电阻多大？ (3)该产品的技术参数中规定：合格产品的电阻偏差应小于或等于2。第一批产品在出厂前都会进行抽检，现将一个该款水龙头单独接在220V电路中，请你计算1min内消耗的电能在什么范围内，该水龙头是合格的？,解：(1)I 10A；(2)R 22； (3)由题意可知合格产品的电阻符合条件：20R24， P最大 2420W， W最大P最大t2420W160s1.452105J， P最小 2016.7W， W最小P最小t2016.7W160s1.20105J， 综上，消耗电能W满足条件：1.20105JW1.452105J，水龙头即为合格。,5. 2015雅安如图所示，灯L标有“6V 3W”字样，电源电压恒为6V，定值电阻R6，设灯L的阻值不随温度变化而变化。求： (1)灯L正常发光时的电阻是多少？ (2)只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是多少？ (3)要使整个电路消耗的电功率最小(且电路电流不为0)，各开关的断开闭合情况应如何？此时的最小电功率为多少？,解：(1)由P 得灯正常发光时的电阻：RL 12； (2)当闭合S1、S3时，灯L与电阻R并联接在电源两端，I 1A，QI2Rt(1A)2660s360J； (3)当断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联，整个电路消耗的电功率最小；R总RLR12618， ， 2W。,