中考电功率极值计算

专题训练(五)[电功率的综合计算——电功率的“极值”“取值范围”问题]▶类型一电功率的“极值”问题方法诠释:(1)对于定值电阻来说,由P=I2R可知,当电路中流经该电阻的电流最大时,其电功率最大;电流最小时,其电功率最小。

(2)对于滑动变阻器来说,由于P滑=I2R滑=2R滑===,所以当R-R滑=0时,即当滑动变阻器接入电路的阻值等于定值电阻的阻值时,其电功率最大。

(3)对于整个电路来说,由于P=UI,若电源电压恒定,则电路中的电流I最大时,电功率P 最大,电路中的电流I最小时,电功率P最小。

1.如图5-ZT-1所示,R1的阻值为5 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40 Ω,电源电压保持4.5 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。

为保证电路安全,电路中的最大电流是A,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为Ω,滑动变阻器两端的最大电压是V,滑动变阻器接入电路的最大阻值是Ω,R1消耗的最小功率为W。

图5-ZT-12.如图5-ZT-2所示,电源电压为12 V,定值电阻R1的阻值为12 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω1 A”字样,电流表A1的量程为0~3 A,A2的量程为0~0.6 A。

通过滑动变阻器R2的最大电流是A,通过干路的最大电流是A,滑动变阻器接入电路的最小阻值是Ω,滑动变阻器的最大功率为W。

图5-ZT-23.“赛龙舟”是端午节的传统节目,小安同学自制了一个卡通龙舟,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。

她选用规格为“12 V 6 W”的红灯和“12 V12 W”的绿灯及“24 Ω 2 A”的滑动变阻器等元件设计了如图5-ZT-3所示的电路。

当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光,求:(电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化)(1)电源电压。

(2)两灯都正常发光时电流表的示数。

(3)该电路的最大电功率和最小电功率。

图5-ZT-34.如图5-ZT-4甲所示,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器消耗的功率P2与其接入电路的电阻R2的关系图象如图乙所示,当滑动变阻器的电功率P2达到最大值时,电流表的示数为0.15 A,求:(1)当电压表的示数为2 V、电流表的示数为0.2 A时,滑动变阻器接入电路的阻值。

2023年中考复习备考电学计算题电功率极值问题 1.在如图所示的电路中，电源电压恒为6V ，滑动变阻器R 2标有“20Ω 3A”。

闭合开关S ，电流表的示数为0.3A 。

求 （1）R 1的阻值；（2）R 2允许接入电路的最小阻值；（3）整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。

2. 如图所示的电路中，电源电压保持恒定，定值电阻R 0=15Ω，滑动变阻器R 最大阻值为10Ω。

闭合开关S 1和S 2，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电流表A 1、A 2的示数分别为1.0A 、0.4A 。

求： （1）电阻R x 的阻值；（2）闭合S 1，断开S 2，调节滑动变阻器，求电路消耗功率的范围。

3. 如图所示，电源电压恒定，R 0是定值电阻，小灯泡L 标有“6V3W”，滑动变阻器R 1的最大阻值为20Ω。

三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A 。

（1）求小灯泡的额定电流； （2）求电阻R 0的阻值；（3）闭合S ，断开S 1和S 2，移动变阻器的滑片P ，求电路总功率的最小值和最大值。

4. 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“3V 1.5W”，R 1=10Ω，滑动变阻器R 2上标有“20Ω1A”，电压表选用3V 量程。

断开S 2，闭合S 和S 1，当滑片P 移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。

求：（1）小灯泡正常发光时的电流； （2）电源电压；（3）断开S 1，闭合S 和S 2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少。

5.如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，求：（1）小灯泡L的电阻；（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量；（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。

微专题17-6 极值范围类计算知识·解读一，引起电路变化地因素：（1）滑动变阻器接入电阻可变，敏感电阻受环境因素地影响可变。

（2）开关地开，闭情况不同。

二，影响电路安全地因素：（1）电流表，电压表量程。

（2）用电器规格(灯泡地“U额，P额”或滑动变阻器地规格“a Ω b A”)。

三，解题步骤：第一步：列出极值要保证电路地安全,首先要将题目中给了规格地各圆件地额定电压，额定电流或允许通过地最大电流罗列出来,这样可以避免遗漏某个圆件.第二步：确定电路状态由题干限制款件(滑片位置或开关状态),确定此时地电路连接情况.第三步：求物理量极值，范围由电路连接状态,在电路安全地款件下,各物理量极值或范围均是在物理量I，R地基础上求得地,因此确定I，R地极值尤为重要.（1）串联电路中电路安全时：a.电流表量程。

b.R变安全电流。

c.I min= .三者中最小值为电路可通过电流最大值,此时滑动变阻器接入电阻最小.a.R变铭牌上地最大值。

b.R变两端电压允许地最大值对应地接入电阻二者最小值为R变min,此时电路电流为I max.（2）并联电路中电路安全：思路各支路所允许地最大电流,支路电流之和为干路地最大值,同时要考虑干路电流表地量程.典例·解读例1，如图所示,小灯泡L标有“6 V　3 W”字样(不计温度对灯丝电阻地影响)．当S闭合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光。

当S闭合,S1断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表地示数为0.2 A．下面表述正确地是( )A. 电源电压为9 VB. 滑动变阻器地最大阻值为18 ΩC. 调节电路圆件,可使电压表达到地最大值为4.5 VD. 电路地最小功率与最大功率之比为3∶16例2，如图所示,电源电压U=8V 保持不变,小灯泡上标有“6V,4W”字样,电阻R 2=30Ω。

闭合电键后,若滑动变阻器R 1地滑动片P 在离b 端1/4处时,小灯泡地实际功率为1W 。

专题15 电学范围与极值的计算电学有关“极值”、“范围”的问题在近几年中考中频繁出现，也是电学中的重点考查知识，多呈现在选择题填空题、综合应用题中，主要考查有滑动变阻器、电表仪器及用电器规格等引起的滑动变阻器的变化范围、电流、电压的极值及电路消耗电功率的极值问题。

一、电学范围计算：电路中用电器往往有额定电压或额定电流限制、电压表和电流表有量程限制、滑动变阻器有最大电流限制，当电路发生动态变化时，电流、电压表示数、滑动变阻器接入电路的电阻或电功率等物理量出现范围（或极值）问题。

例题1 （2021黑龙江）（多选）如图所示的电路中，电源电压为4.5V 且保持不变，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3V ，小灯泡标有“3V 1.2W ”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有 “20Ω 1A”字样。

闭合开关，在保证电路元件安全情况下，下列说法正确的是（ ）A ．电压表的示数变化范围是1.5～3VB ．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3.75～15ΩC ．小灯泡的最小功率是0.6WD ．电路总功率变化范围是1.2～1.8W【答案】AB 。

【解析】当小灯泡正常发光时，电路中的电流L L L 1.2W ==0.4A 3VP U I =，电流表量程0～0.6A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，为保证电路元件安全，电路中最大电流I max =I L =0.4A ，此时灯泡两端的电压最大，为U Lmax =3V ，电压表示数最小为U Rmin =U-U Lmax =4.5V-3V=1.5V ，即滑动变阻器接入阻值最小，为min min m 1.5V =3.750.4AR ax U R I ==Ω，电路消耗的最大功率Pmax=UImax=4.5V ×0.4A=1.8W ；灯泡的电阻为L L L 3V ==7.50.4A U R I =Ω，滑动变阻器的最大电阻R max=20Ω，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联正比分压可知，滑动变阻器分得的最大电压max max Lmin Lmin Lmin L 208==7.53R R U U U U R Ω=Ω，U=4.5V ，所以，max 88= 4.5 3.3V 3V 1111R U U V =⨯≈>所以滑动变阻器不能全部接入电路，当电压表示数为3V 时，滑动变阻器两端的电压最大，考点透视迷津点拨与点对点讲为U Rmax =3V ，此时灯泡两端的电压最小，为U Lmin =U-U Rmax =4.5V-3V=1.5V ，电路中的电流最小，为Lmin min L 1.5V ==0.2A 7.5U I R =Ω，灯泡的最小功率P Lmin =U Lmin I min =1.5V ×0.2A=0.3W ，电路消耗的最小功率P min =UI min =4.5V ×0.2A=0.9W ，滑动变阻器接入的最大阻值为max max min 3V =150.2A R U R I ==Ω，综上可知，电压表的示数变化范围是1.5～3V ，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3.75～15Ω，小灯泡的最小功率是0.3W ，电路总功率变化范围是0.9～1.8W ，A 、B 正确，C 、D 错误。

初三物理电功率全部公式
电功率是指电流和电压的乘积，它表示一定时间内电动机的能量的大小。

初三物理电功率的公式有：P=U*I、P=U²/R、P=I²*R三个。

P=U*I是电功率最基本的公式，它表明电功率等于电压乘以电流。

这个公式可以用来计算电动机在一段时间内运行的总能量。

它也可以用来计算电路中电压和电流的变化，从而知道电动机的功率变化。

P=U²/R表明电功率等于电压的平方除以电阻。

这个公式也可以用来计算电动机的运行总能量，它可以用来测量电路中电阻的变化，从而知道电动机的功率的变化情况。

P=I²*R表明电功率等于电流的平方乘以电阻。

这个公式可以用来测量电路中电阻的变化，从而知道电动机的功率变化情况。

而且，它还能用来检测电流的变化，从而得出电功率的变化情况。

初三物理电功率的公式有P=U*I、P=U²/R、P=I²*R三个，它们可以用来计算电动机在一段时间内运行的总能量，还可以用来测量电路中电压、电流、电阻的变化，从而知道电动机的功率变化情况。

电功率的计算专题概述：电功率的计算题电路复杂，类型众多，公式繁杂，解答较难。

对于初学者，应针对各种类型的试题，多加练习，熟练掌握。

基本技巧：电学计算有诀窍，画图标量不可少，量的关系仔细找，列式计算答写好。

常用公式：电流电压电阻串联电路I＝I1＝I2U＝U1＋U2R＝R1＋R2并联电路I＝I1＋I2U＝U1＝U21/R＝1/R1＋1/R2电功W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt电功率P＝W/t＝UI＝U2/R＝I2R类型1.铭牌型类型概述：电功率的计算题中常会出现“6 V 6 W”的字样，解题时，一般要利用公式R＝U2/P求出用电器的电阻。

还需要注意用电器是否正常工作，若用电器正常工作，则其两端电压为额定电压。

数据型1．【中考·泉州】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。

当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。

求：(第1题图)(1)小灯泡L的电阻。

(2)电阻R的阻值。

(3)电阻R消耗的电功率。

2．【中考·泰州】如图为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光；当S接触b点时，电路断开；当S接触c点时，电路可连续调光。

已知变阻器R1的规格为“10 Ω1 A”，小灯泡L上标有“6 V 3.6 W”字样，电源电压恒为9 V。

(1)求小灯泡的额定电流。

(2)求定值电阻R0的阻值。

(3)当S接触c点时，调节R1滑片至中点位置，电路中的电流为0.5 A，求此时小灯泡的实际功率。

(第2题图)表格型3．【中考·内江】2015年4月16日，我国首创的30 s级闪充电车在宁波正式上线。

这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备(电源)，这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点。

充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示。

则：充电时的输入电压电容存储设备的额定输出电压电容存储设备的额定输出功率每次充满时的能量每次充满的时间每次充满电正常行驶的距离380 V 700 V 92 kW 1.8×107 J 30 s 5 km(1)充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？(2)电容存储设备正常工作时的电流多大？(3)如果电价按0.4元/(kW·h)计费，那么，电动汽车每行驶1 km需要花费多少钱？类型2.图象型类型概述：电功率的计算题常用图象来提供信息，解题时，应善于根据题中要求的问题，顺藤摸瓜，在图象中找到有用的解题信息。

1.欧姆定律
I= U/R，由其推导的公式还有：U=IR、R=U/I。

I（电流），单位A，转换规律为1A=10^3毫安(mA) 1mA=10^3微安(uA) 1uA=10^3纳安(nA)；U(电压)，单位v，转换规律为：1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV；R（电阻），单位Ω。

转换规律为：1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω
2.电功的计算公式
W= UIt = I^2Rt= U^2 /R *t=Pt =UQ，其中Q为电荷量，单位为库伦（C）
3.电功率的公式
P=W/t=UIt/t=UI=I^2 *R=U^2 /R。

P（功率），单位W；W（电功），单位J（kw.h）；t（时间），单位s
4.电热
Q= I^2Rt，其中Q为电热，单位为焦耳。

5.电路
串联电路
在串联电路中，除电流之比为1:1外，其余各电学量（电压，电功，电功率，电热）之比都与电阻成正比。

并联电路
在并联电路中，除各支路电压之比为1:1外，其余各电学量（电压，电功，电功率，电热）之比都与电阻成反比。