沪科版九年级物理下册复习资料：4有关极值、比值相关计算.docVIP

四．有关极值、比值相关计算 1. 在如图所示的电路中，灯泡L上标有“6 V 3 W”的字样，当只闭合开关S1时，灯泡L恰能正常发光.电阻R1的功率为P1;当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3 A.电阻R2的功率为P2,已知P1：P2 =25:18,不考虑温度对灯丝电阻的影响.求： (1) 电阻R1与R2的比值；(2)电源电压U. 第1题图 解：（1）灯泡L正常发光时， 由于，则可得 （2） U=6V+0.5A× U=0.3A×(12+)=0.3A×(12+)② 由①②联立解得U=18V 2.如图所示电路，定值电阻R0=6Ω，灯L标有“6V 1W”字样，灯L的阻值及电源电压保持不变.闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，电流表的示数为0.8A；滑片P置于最右端时，电流表的示数为0.55A，求： 第2题图 （1）灯L正常工作时的电阻；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）滑动变阻器滑片P置于最右端，通电10s，灯L消耗的电能. 解：（1）灯L正常工作时的电阻为：；（2）由图可知当滑动变阻器在最左端时，灯L被短路，电路为R0和滑动变阻器Rp并联，若电源的电压为U，由并联电路电流规律可得即；滑动变阻器在最右端时，电阻R0被短路，电路为灯L和滑动变阻器Rp并联，电源的电压不变，由并联电路电流规律可得即；、联立，解可得U=3V，Rp=10Ω，即滑动变阻器的最大值为10Ω；（3）滑动变阻器在最右端时，电阻R0被短路，电路为灯L和滑动变阻器Rp并联，此时灯L两端的电压为U=3V，则通电10s灯L消耗的电能为. 3. 如图所示电路，电源电压和定值电阻的阻值保持不变.当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，电阻R1消耗的电功率为P1；当只闭合开关S1、S3时，电路消耗的总功率为P2,且P2=3P1；当只闭合开关S2时，电阻R2消耗的功率为1.6W，求： (1) 与的阻值之比；(2) 电源电压. 第3题图 解：当只闭合开关S1时，等效电路图如图甲所示；当只闭合开关S1、S3时，等效电路图如图乙所示；当只闭合开关S2时，等效电路图如图丙所示. 第3题答图 （1）图甲中，，图乙中，，因为P2=3P1，所以，即，解得：； （2）图甲和图丙中，因为电源的电压保持不变，所以，=0.4A,图丙中，因为P=I2R，所以，R1=2=2×10Ω=20Ω，图甲中，电源的电压U==0.6A×20Ω=12V 4. 如图，电源电压为6V，电阻R0=10Ω，电流表量程为 0?0.6A，电压表量程为0?3V，滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样.求： (1) 当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R0做的功. (2) 为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值. 第4题图 解：要电路中的电流最小，需要滑动变阻器接入电路的电阻最大，这时电路中的总电阻是： 总=R0+Rmax=10Ω+20Ω=30Ω 通过电路的电流是：I==0.2A 1min内电流通过电阻R0做的功是： W=I2Rt=（0.2A）2×10Ω×1×60s=24J 因为电流表的量程是0~06A，滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，而电压表允许加的最大电压是3V，故通过定值电阻R0两端的最大电压是U1=3V，最大电流是：I1===0.3A 根据串联电路中电压规律可知此时滑动变阻器两端的电压UR1=U-U1=6V-3V=3V，又因为串联电路电流相等，所以此时滑动变阻器接入电路的电阻R1===10Ω