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 10V
B .闭合 S 2、S 3,断开 S 1 时,电路中最小电流为 0.1A
C .闭合 S 1、S 3,断开 S 2 时,滑动变阻器取值范围为 0~20Ω
D .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2
U P R
=
可得,小灯泡的电阻: ()2L L L 5V 2=
=10Ω
2.5W
U 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 10Ω
U 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:
12
12
U U
R R =; 即:
13V 5V-3V =20Ω
R ; 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2
U 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:
()2
2
2L L 25V =2.5W+=3.75W 20Ω
U P P P P R =+=+最大
额额;
故D 正确。
2.如图所示的电路中,电源两端电压为U ,且保持不变,R 1、R 2和R 3为三个定值电阻,已知R 1=10 Ω。当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3 A ,电路消耗的总功率为P ,R 2消耗的电功率为P 2;当三个开关都闭合时,电流表的示数改变了1.5 A ,电路消耗的总功率为P ',R 2消耗的电功率为P 2'。当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.6 A 。下列判断正确的是( )
A .U =12 V ,R 2=20Ω
B .U =9 V ,R 3 =30 Ω
C .R 3=15 Ω,P 2:P 2'=1:4
D .R 2 =20Ω,P : P '=1:6
【来源】【万唯】2019年贵州省遵义市初中毕业生学业(升学)统一考试综合理科(物理部分)试题(白卷) 【答案】AD 【解析】 【详解】
当只闭合开关S 2时,等效电路图如图1所示;当三个开关都闭合时,等效电路图如图2所示;当只断开开关S 1时,等效电路图如图3所示。
由图1可得:
123
=0.3A U
I R R =
+①;
1 0.3P UI U ==②; 221220.09P I R R ==③;
由图2可得:
2122
1.5A 0.3A=1.8A 10U U U U I R R R =
+=+=+Ω④; ' 1.8P U =⑤;
由图3可得:
32
0.6A U
I R =
=⑥; 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以:
223220.36P I R R '==⑦;
由②⑤式可得:
'0.3 1.816P P U U ==∶∶∶ ;
由③⑦两式可得:
22220.090.3614P P R R '==∶∶∶;
B .由④⑥两式可得:U =12 V ,故B 错误; AD .代入⑥式可得:R 2=20Ω,故AD 正确;
C .代人①式可得:R 3=20 Ω,故C 错误。 故选A
D 。
3.定值电阻1R ?2R 和滑动变阻器3R 接入如图电路中,电源电压不变。当开关1S 闭合,
2S 断开,滑片P 位于a 点时,电压表1V 和2V 的示数之比12:2:1U U =,电流表的示数11A I =;当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于最右端时,电压表1V 和2V 的示数之比34:1:3U U =。当开关1S 断开,2S 闭合,两个电压表1V 和2V 的示数之比
56:3:1U U =。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小
为9W 。下列说法正确的是( )
A .当开关1S ?2S 断开,调节滑片P 时,3R 的功率不超过6.75W
B .当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率为18W
C .滑动变阻器最大阻值为45Ω
D .电源电压为27V
【来源】【万唯】2019年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题(黑卷) 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,等效电路图如解图1所示:
此时
121::2:1A U U R R ==
()11A U I R R =+
当开关1S 闭合,2S 断开滑片P 位于最右端时,等效电路图如解图2所示:
此时
3413::1:3U U R R ==
当开关1S 断开,2S 闭合时,等效电路如解图3所示:
此时
56:3:1U U =,
则
12:2:1R R =
当电路消耗功率最小的时候,电路等效图如解图4所示:
所以:
()
2
1239W U R R R =++
由以上分析可得:
313R R = 2A 10.5R R R ==
所以:
()111A 0.5U R R =+ ()21119W 0.53U R R R =++
可求得:27V U =,118R =Ω,则2A 9R R ==Ω,354R =Ω 当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率
22314(1A)99W P I R ==?Ω=
当开关1S 、2S 断开,调节滑片P 时,3R 的功率
()2
22
3332
1
231233
U U P I R R R R R R R R R ??=== ?++++??
()(
)()()()
2
2
2
2
2
2
123123123
123123
3
3
44U U U R R R R R R R R R R R R R R
R R R =
=
=
+++-+++-????????
????++
3P 的最大值在
312R R R =+
时取得,且最大值
()
2
max
12 6.75W 4U P R R ==+ 故选AD 。
4.如图所示,电源电压恒为6V ,小灯泡L 标有“4V 1.6W ”字样(阻值保持不变),R 1=20Ω。滑动变阻器R 2标有“30Ω 1A ”。电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V 。下列说法正确的是( )
A .闭合S 2,断开S 1、S 3时,通过电阻R 1电流为0.2A
B .断开S 2,闭合S 1、S 3时,滑动变阻器R 2连入阻值范围5Ω~10Ω
C .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W
D .闭合所有开关,滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1 【来源】2018年山东省威海市文登区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A .从图中可以看到,闭合S 2,断开S 1、S 3时,灯泡和电阻R 1串联接在电路中,灯泡的电阻大小是
()2
2
L
L L 4V 10Ω1.6W
U R P ==
= 根据欧姆定律可知,通过电阻R 1电流大小是
1L 16V
0.2A 10Ω20Ω
U I I R R ==
==++
即通过电阻R 1电流是0.2A ,A 正确;
B .断开S 2,闭合S 1、S 3时,只有滑动变阻器R 2接入电路,电流表的量程为0~0.6A ,当电
路的电流最大是0.6A ,滑动变阻器接入电路的阻值大小是
2max 6V
10Ω0.6A
U R I =
== 这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值,所以滑动变阻器R 2连入阻值范围是10Ω~30Ω,B 错误;
C .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,灯泡和变阻器R 2串联接在电路中,根据2P I R =可知,当电路中的电流最小时,灯泡的电功率最小,这时电路中的总电阻最大,电路中的电流大小是
min 6V
0.15A 10Ω30Ω
I =
=+
这个电流值大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是
L 0.15A 10Ω 1.5V U =?=
这个电压值没有超过电压表的量程,这时灯泡的最小电功率是
()2
2
Lmin min L 0.15A 10Ω0.225W P I R ==?=
当电路中的电流最大时,灯泡的电功率最大,这时电路中的总电阻最小,假如电流大小是0.6A ,那么电压表的示数是
L 0.6A 10Ω6V U =?=
这个电压的数值大过了电压表的量程,所以电流不能是0.6A ,假如电压表的示数达到最大3V ,这时电流最大,大小是
max 3V
0.3A 10Ω
I =
= 这个电流值大小符合电路的安全要求,所以灯泡的最大电功率是
()2
2
Lmax max L 0.3A 10Ω0.9W P I R ==?=
综上所述,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W ,C 正确;
D .闭合所有开关,灯泡被短路,电阻R 1、R 2并联接在电路中,根据2
U P R
=可知,当R 2
的电阻最小时,其电功率最大,流过它的电流最大,是0.6A ,其阻值大小是
2min 6V
10Ω0.6A
R =
= 电功率大小是
()2
2
2max
2min 6V 3.6W 10Ω
U P R === 当R 2的电阻最大时,其电功率最小,流过它的电流最小,假如R 2的电阻是30Ω,其电流大小是
2min 2max 6V
0.2A 30Ω
U I R =
==
这个电流大小符合电路的安全要求,那么其电功率大小是
()2
2
2min
2max
6V
1.2W
30Ω
U
P
R
===
那么滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比是
2max2min
: 3.6W:1.2W3:1
P P==
D正确。
故选ACD。
5.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是()
A.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
B.乙灯的灯丝较细,正常发光时的电流较小
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较小
D.乙灯的实际功率一定是25W
【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题
【答案】B
【解析】
【详解】
A.由甲、乙图和电功率变形公式
2
U
R
P
=可知,甲灯的电阻小于乙电阻。当两灯串联时电流相等,乙灯的实际功率大于甲灯实际功率,甲灯没有乙灯亮,故A错误;
B.乙灯的灯丝较细,电阻大,正常发光时由公式=
U
I
R
可知通过乙灯的电流比甲灯小,故B正确;
C.两灯均正常发光时,由于没有给出发光时间,无法比较哪盏灯灯耗电能多,故C错误;
D.乙灯的额定功率为25W,实际功率是实际电压下的功率,如果实际电压不等于额定电压,实际功率就不等于额定功率,故D错误。
故选B。
6.图甲是小灯泡1
L和
2
L的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中,闭合开关S,小灯泡1L的实际功率为1W。下面的说法中正确的是()
A .电源电压为2V
B .电流表的示数为0.5A
C .灯泡1L 比2L 暗
D .电压为0.5V 时,灯泡1L 的功率为
0.05W
【来源】2019年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】
A .由甲图可知,当1L 两端的电压12V U =时,通过它的电流I 1=0.5A ,根据P UI =可得
1L 的实际功率为1W ,由乙图知,1L 、2L 并联,所以
122V U U U ===
故A 正确;
B .由乙图知,两灯并联,电流表测干路的电流,由甲图知当22V U =,通过它的电流I 2=0.3A ,根据并联电路电流的特点可得,通过电流表的电流为
120.50.30.8A A A I I I =+=+=
故B 错误; C .2L 的实际功率为
22220.30.6V A W <1W P U I ==?=
小于1L 的实际功率,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知,1L 比2L 亮,故C 错误; D .由甲图知,当电压为30.5V U =时,通过灯泡1L 的电流为30.2A I =,灯泡1L 的功率为
3330.50.20.1V A W P U I ==?=
故D 错误。 故选A 。
7.有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 15W ”,乙标有“10V 5W ”。现把它们串联起来,则该电路两端,允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)( ) A .25V
B .35V
C .17.5V
D .12.5V
【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题
【答案】C 【解析】 【详解】
不考虑温度对灯泡电阻的影响,则甲灯电阻:
()2
215V ==15Ω15W U R P =111
; 乙灯电阻:
()2
222210V ==20Ω5W
U R P =; 串联电流相等,乙灯电阻大,乙灯可以达到额定电压,由串联电路比例关系11
22
U R U R =可知甲灯此时的电压为:
112215Ω=
=10V=7.5V 20Ω
R U U R '?; 该电路两端允许加的最高电压为:
12=7.5V+10V=17.5V U U U '=+;
故C 正确。 故选C 。
8.两只电炉,其电阻值分别为1R 和2R (12R R >).将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P 和2P ,电路消耗的总功率为P ;将两只电炉并联后,仍接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P '
和2P '
电路消耗的总功率为
P '. 则
A .12P P >,12P P '
'
>
B .1212P P P P ''
+=+
C .12P P P '+=
D .'1
1P +'21P =1P
【来源】天津市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】
当两电阻串联,电流一定相等;由2P I R =可知,电阻大的消耗的功率大.即12P P >,且
12P P P +=;
当两电阻并联时,由
2
U
P
R
=可知,电阻小的消耗的功率大,即12
P P
''
<;因为:
22
1
2
12
U U
P P
R R R
+==
+
2
22
12
12
1212
()
U R R
U U
P P
R R R R
''
+
+=+=
所以:
2
2
12
1212
()
U R R
U
R R R R
+
+
<
即:
1212
P P P P
''
++
<
因为
2
1
1
11
U
P
R
'
=
,2
2
2
11
U
P
R
'
=
所以
12
2
12
111
R
P P U P
R
''
+
+==
而不等于
1
P'
;综上分析,故选D。
9.如图所示,电源电压保持不变,R2=50Ω,闭合S1,断开S2,R1的电功率P1=0.1W,电压表示数为U1.开关都闭合时,电压表示数为6U1.用电阻R3替换R1、R2中的某一个,闭合开关S1,断开S2,电压表示数为U2,电路的总功率为P2,U2与U1相比,变化了0.5V.则下列结论正确的是()
A.R3可能是110ΩB.R3可能是5Ω
C.P2可能是0.54W D.P2可能是0.65W
【来源】四川省成都市2018年中考物理试题
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知道,开关都闭合时,电路中只有R1,电压表测电源两端的电压;由电压表的示
数知道,电源的电压U=6U1;当闭合S1,断开S2时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压是:U R2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1,由于串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流是:I=U1/R1=U R2/R2,即U1/R1=5U1/50Ω,故R1=10Ω;又因为R1的电功率是P1=0.1W,所以,由P=I2 R知道,此
时电路中的电流是:I=,根据串联电路的特点知道,电源的电压
是:U=I(R1 +R2)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V,所以U1 =U/6=6V/6=1V,
当用电阻R3替换R1后,闭合开关S1断开S2时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压;(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数U2 =1.5V,R2两端的电压U R2′=U-U2
=6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I1 =U R2′/R2=4.5V/50Ω=0.09A,则R3的阻值是:R3
=U2/I1=1.5V0.09A≈16.7Ω,电路的总功率是:P2 =UI1 =6V×0.09A=0.54W;
(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是U2 =0.5V,R2两端的电压U R2″=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I2 =U R2′/R2=5.5V/50Ω=0.11A,则R3的阻值是:R3
=U2/I2=0.5V/0.11A≈4.5Ω,电路的总功率是:P2 =UI2 =6V×0.11A=0.66W,故C正确,D错误;当用电阻R3替换R2后,闭合开关S1断开S2时,R1与R3串联,电压表测R1两端的电压,(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数是:U2 =1.5V,R3两端的电压
是:U3=U-U2 =6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I3 =U2/R1=1.5V/10Ω=0.15A,则R3的阻值是:R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30Ω,电路的总功率是:P2 =UI3 =6V×0.15A=0.9W;
(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是:U2 =0.5V,R3两端的电压是:U3=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I4 =U2/R1=0.5V/10Ω=0.05A,则R3的阻值是:R3
=U3/I4=5.5V/0.05A=110Ω,电路的总功率是:P2 =UI4 =6V×0.05A=0.3W,故AB错误,综上所述,只有AC正确,故选AC.
【点睛】
本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的讨论电阻R3替换
R1、R2中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键,需要仔细分析找出各种情况中的联系,然后列式求解,属于难题.
10.甲、乙两个灯泡分别标有“6V 3W”和“3V 3W”,若灯丝的电阻不变,将它们连接到电路中保证两灯都安全,下列说法正确的是()
A.甲乙串联后接入电路,若其中一个正常工作,甲和乙消耗的总功率是6W
B.甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,甲和乙消耗的总功率是6W
C.甲乙串联后接入电路,若其中一个正常工作,乙消耗的电功率是0.75W
D.甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,甲消耗的电功率是3W
【来源】2019年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考一模理综物理试题
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由“6V 3W”知甲灯泡的额定电流
3W =0.5A 6V P I U =
=甲
甲甲 电阻
6V
=12Ω0.5A
U R I =
=甲甲甲 由“3V 3W ”知乙灯泡的额定电流
3W =1A 0.5A 3V
P I U =
=乙
乙乙> 电阻
3V
=3Ω1A
U R I =
=乙乙乙 两灯泡串联在电路中,若只有一个灯正常发光,根据串联电路电流的规律,则电路电流应为I =0.5A ,甲灯正常发光,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压
U=I 甲(R 甲+R 乙)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V
乙消耗的功率
P 乙=I 2R 乙=(0.5A)2×3Ω=0.75W
甲和乙消耗的总功率
P 总1=UI =7.5V×0.5A=3.75W
故A 错误,C 正确;
BD .甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,根据并联电路电压的规律,乙正常工作,甲消耗的功率是
()2
2
3V =0.75W 12Ω
U P R ==乙
甲实
甲 两灯泡并联时,流过甲的电流
'
3V
=0.25A 12Ω
U I R =
=乙甲甲 流过乙的电流
'1A I =乙
根据并联电路电流的规律,则干路电流
'''
0.25A +1A =1.25A I I I =+=甲乙
甲乙并联后接入电路,甲和乙消耗的总功率
P 总2=U 乙I ′=3V×1.25A=3.75W
故BD 错误。 故选C 。
11.如图甲所示,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2的滑片从a 端滑到b 端的过程中,R 2消耗的电功率P 与其两端电压U 的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A .R 1的阻值为20 Ω
B .当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率最大
C .电源电压为6 V
D .该电路消耗的最大电功率为0.9 W
【来源】湖北省武汉二中广雅中学2018~2019学年九年级3月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AC .从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是2V 时,其功率是0.8W ,可计算得到这时电路中的电流是
1
110.8W 0.4A 2V P I U =
== 同理,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,电路中的电流是
2220.5W
0.1A 5V
P I U =
== 设电源电压是U 电源,可以得到关系式
10.4A 2V R U ?+=电源 10.1A 5V R U ?+=电源
解得110ΩR =、6V U =电源;A 错误、C 正确;
B .从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是
()2
2
5V 50Ω0.5W
R =
=
当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大,B 错误;
D .当电路中的电阻最小时,即滑动变阻器接入电路的阻值是0时,电路中的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,大小是
()2
2max
16V 3.6W 10Ω
U P R ===电源 D 错误。 故选C 。
12.额定电压均为6V 的甲、乙两灯的I ﹣U 图线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A .甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大
B .甲、乙两灯的额定功率之比为2∶1
C .甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,电阻之比为2∶3
D .甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,实际功率之比为1∶9 【来源】四川省达州市达川区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)根据图像读出几组电流和电压对应的值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后得出两灯泡电阻与两端的电压关系;
(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流,根据P UI =求出甲、乙两灯的额定功率之比;
(3)甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,它们两端的电压均为2V ,根据图像读出通过的电流,根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比;
(4)甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于8V ,根据图像读出符合要求的电流和电压,根据P UI =求出两灯泡的实际功率之比。 【详解】
A .由图像可知,甲、乙两灯泡两端的电压分别为2V 、6V 时,通过甲的电流依次为0.3A 、0.6A ,通过乙的电流依次为0.2A 、0.3A ,由U I R =
的变形式U R I
=可知,甲灯泡的电阻依次为6.67Ω、10Ω,乙灯泡的电阻依次为10Ω、20Ω,所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大,则A 正确,不符合题意;
B .甲、乙两灯的额定电压均为6V ,通过的电流I 甲额=0.6A ,I 乙额=0.3A ,则甲、乙两灯的额定功率之比:
6V 0.6A 2
6V 0.3A 1
U I P P U I ?=
=
=?甲额甲额甲额乙额
乙额乙额
,
则B 正确,不符合题意;
C .甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,它们两端的电压均为2V ,由图像可知,通过的电流分别为I 甲=0.3A ,I 乙=0.2A ,此时两灯泡的电阻之比:
0.2A 20.3A 3U R I I U R I I ====甲
甲甲乙乙乙甲乙
, 则C 正确,不符合题意;
D .甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于
8V ,由图像可知,当电路中的电流0.3A I '=、2V U '甲
=、6V U '乙=时符合,则两灯泡的实际功率之比:
2V 0.3A 16V 0.3A 3U I P P U I ''?===''?甲甲
乙乙
,
则D 错误,符合题意; 故选D 。
13.将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端,R 1 消耗的功率为 P 1,R 2 消耗的功率为 3P 1.将这两个定值电阻并联接在电压为U 的电源两端时,下列说法中正确的是( ) A .R 1 与 R 2 的电阻之比为 3:1 B .并联时通过 R 1 与 R 2 的电流之比为 1:1 C .并联时 R 2 消耗的功率为
163
P 1 D .并联时两电阻消耗的总功率为
16
3
P 1 【来源】湖南省长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级(下)开学考试物理试题
【答案】C 【解析】 【详解】
A .串联电流相等,由2=P I R 可知,两电阻功率之比等于电阻之比,即:
111221
133R P P R P P ===; 故A 错误;
B .并联电压相等,电阻与电流成反比,即:
12213
1
I R I R ==; 故B 错误;
C .在串联中时,R 1 消耗的功率:
()2
222
11112
121
1164U U U P I R R R R R R R ??==== ?+??; 所以有:
2
11
=16U P R ;
并联时R 2消耗的功率:
2221121116=16333
U U P P P R R '==?=;
故C 正确; D .并联时总功率:
2211111216464
=1616333
U U P P P P P R R +=+=?=总
; 故D 错误。
14.如图甲所示,电源电压恒为9V.滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电子元件R 在0.1A~0. 4A 的电流范围内均能正常工作,若该电子元件的U -I 图像如图乙所示,则该电子元件在其正常工作的范围内,下列判断正确的是( )
A .该电子元件两端的电压增大时,其电阻增大
B .该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为4:1
C .该电子元件在某个正常工作状态下,它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率
D .滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~100Ω
【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校2019~2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】
A .由该电子元件的U -I 图像可知,当电压为2V 时,电流为0.1A ;由欧姆定律得,此时的电阻是:
2V
20Ω0.1A
U R I =
== 当电压为4V 时,电流为0.4A ;由欧姆定律得,此时的电阻是:
''
'4V 10Ω0.4A
U R I ===
可知,该电子元件两端的电压增大时,其电阻减小;故A 项错误;
B .由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.1A 时,电压为2V ;此时消耗的电功率是;
2V 0.1A 0.2W P UI ==?=
由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.4A 时,电压为4V ;此时消耗的电功率是;
'''4V 0.4A 1.6W P U I ==?=
该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为:
1.6W 8
0.2W 1
= 故B 项错误;
CD .由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.4A 时,电压为4V ;此时消耗的电功率是1.6W ;此时滑动变阻器两端的电压是:
==9V 4V=5V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联,所以流过滑动变阻器的电流是:
==0.4A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是:
5V 0.4A 2W P U I ==?=滑滑滑
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,为:
5V
12.5Ω0.4A
U R I =
==滑滑滑 由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.1A 时,电压为2V ;此时消耗的电功率是0.2W ;此时滑动变阻器两端的电压是:
''==9V 2V=7V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联,所以流过滑动变阻器的电流是:
''==0.1A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是:
'''7V 0.1A 0.7W P U I ==?=滑滑滑
此时滑动变阻器接入电路的阻值是:
''
'7V 70Ω0.1A
U R I ===滑滑滑
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω;
由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.2A 时,电压为3V ;此时消耗的电功率是;
''''''3V 0.2A 0.6W P U I ==?=
此时滑动变阻器两端的电压是:
''''''==9V 3V=6V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联,所以流过滑动变阻器的电流是:
''''==0.3A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是:
''''''6V 0.3A 1.8W P U I ==?=滑滑滑
可见该电子元件在某个正常工作状态下,它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的
电功率;故C 项正确、D 项错误;
15.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5 V
B .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6W
C .滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω
D .电灯的电阻随着电流的增大而减小
【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;
ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以
03V 2.0R U +=电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以
04.5V 1.0=R U +电源…②
由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为
12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑
滑动变阻器的最大阻值为
3.5V
=
==3.5Ω1.0A
U R I 滑滑大小 故C 错误;
滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为
2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==?
故B 正确;
D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。 故选B 。
16.如图所示,电源电压不变,定值电阻R 的阻值为18Ω,有四只白炽灯L 1、L 2、L 3、L 4,它们的规格分别为“3V ,2W ”、“6V ,2W ”、“12V ,2W ”、“24V ,2W ”,当把它们分别接在电路中的M 、N 两端时,实际功率最大的是
A .L 1
B .L 2
C .L 3
D .L 4
【来源】人教版九年级物理第18章 电功率 经典练习题
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 灯泡L 1的电阻
R 1=211
U P =()232V W =4.5Ω
同理灯泡L 2的电阻R 2=18Ω;灯泡L 3的电阻R 3=72Ω;灯泡L 4的电阻R 4=288Ω;通过灯泡L 1的电流
I 1=
1U R R +=18 4.5U
Ω+Ω
同理通过灯泡L 2的电流
I 2=
1818U
Ω+Ω
通过灯泡L 3的电流
I 3=
1872U
Ω+Ω
通过灯泡L 4的电流
I 4=
18288U
Ω+Ω
灯泡L 1的实际功率