中考物理提高题专题复习电功率的综合计算问题练习题及答案解析

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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。

闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。

在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )A .R 1的阻值为20ΩB .电压表的变化范围是3V~6VC .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40ΩD .电路总功率的变化范围是1.28W~4W【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。

【详解】A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大变阻器接入电路的最小电阻Ω3V0 6.5AR U I ===小小大 电路的最大总功率8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为18V 6V 2V U U U =-=-=大此时的总电流为1 12V0.2A 10ΩUIR===小滑动变阻器的最大电阻为6V30Ω0.2AURI===大大小电路的最小功率为221W()8V1.610Ω30ΩUPR R===++小大综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。

故选B。

2.如图所示的电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=10 Ω。

当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3 A,电路消耗的总功率为P,R2消耗的电功率为P2;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',R2消耗的电功率为P2'。

当只断开开关S1时,电流表的示数为0.6 A。

下列判断正确的是()A.U=12 V,R2=20ΩB.U=9 V,R3=30 ΩC.R3=15 Ω,P2:P2'=1:4D.R2=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S2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S1时,等效电路图如图3所示。

由图1可得:123=0.3A UI R R =+①;1 0.3P UI U ==②; 221220.09P I R R ==③;由图2可得:21221.5A 0.3A=1.8A 10U U U U I R R R =+=+=+Ω④; ' 1.8P U =⑤;由图3可得:320.6A UI 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AD 。

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6.75WB .当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率为18WC .滑动变阻器最大阻值为45ΩD .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:()21239W 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()22233321231233U U P I R R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪++++⎝⎭()()()()()2222221231231231231233344U U U R R R R R R R R R R R R R RR R R ===+++-+++-⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦++3P 的最大值在312R R R =+时取得,且最大值()2max12 6.75W 4U P R R ==+ 故选AD 。

4.如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为6V ,定值电阻R =10Ω,R 0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10Ω~20Ω,电压表接入电路的量程为0~3V ,电流表接入电路的量程为0~0.6A .闭合开关S ,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是①电流表的示数变小 ②电压表的示数变大 ③电压表示数的范围为1V ~3V④电阻R 0消耗的电功率范围为0.8W ~0.9W A .只有①②正确 B .只有②④正确C .只有②③正确D .只有②③④正确【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题【答案】B 【解析】 【详解】由电路图可知,R 0与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。

①当环境的酒精气体的浓度增大时,R 0阻值随酒精气体的浓度增大而减小,由U I R=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故①错误;②因为电路中的电流变大,由U IR =可知,电压表示数变大,故②正确;③④当R 0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R 0的电流最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,经过R 0的电流最大,012V0.3A 10Ω10ΩU I R R ===++大小,则电压表的最大示数为:0.3A 10Ω3V U I R ==⨯=最大大,R 0消耗的电功率:22000.3A 10Ω0.9W R P I R ==⨯=大大(),当R 0大=20Ω时,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:6V0.2A 20Ω10Ω=U I R R ==++小大,则电压表的最小示数为:0.2A 10Ω2V U I R ==⨯=最小小,所以,电压表示数的范围为2V ~3V ,故③错误; R 0消耗的电功率:22000.2A 20Ω0.8W R P I R ==⨯=小小(),所以,电阻R 0消耗的功率范围为0.8W ~0.9W ,故④正确。

故选B 。

5.如图的电路中,电源电压为18V 且保持不变,小灯泡L 标有“6V 3W”字样,定值电阻R 2的阻值为90Ω,电流表的量程为0-0.6A ,电压表的量程为0~15V 。

当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光(不考虑灯丝电阻的变化)。

则下列说法正确的是( )①动变阻器R 1的最大阻值为50Ω②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是1.08W~3W③只闭合开关S 、S 2、S 3,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的最大电功率是10.8W ④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W A .①② B .②③C .③④D .②④【来源】重庆市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题(第二次定时作业)【答案】C 【解析】 【分析】【详解】①根据题意知道,当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,由于小灯泡L 标有“6V 3W”字样,所以,此时电路的电流是:3W 0.5A 6VL L L P I I U ==== 灯泡的电阻是:()226V =123WL L U R P ==Ω灯, 又因为电源电压为18V ,所以,滑动变阻器两端的电压是:=18V 3V 15V L U U U -=-=滑,由欧姆定律知道,滑动变阻器接入电路的电阻是:115V ==3020.5AR R =Ω滑, 滑动变阻器的最大阻值是60Ω,故①错误;②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据题意知道,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时灯泡功率最大,当滑动变阻器R 1的滑片P 置于最左端时,灯泡两端的电压最小,功率最小,此时灯泡两端的电压是:18V==123V 6012L L U U R R R ⨯Ω=+Ω+Ω灯滑故此时灯泡的功率是:()()223V ==0.7512LU P W R '=Ω灯小即小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是0.75W~3W ,故②错误;③只闭合开关S 、S 2、S 3,则R 1与R 2并联,灯泡被短路,电流表测量干路电流,移动滑动变阻器R 1的滑片P 使电流表示数为0.6A 时,电路消耗的电功率最大,由于电源电压为18V 且保持不变,所以,电路消耗的电功率是:18V 0.6A=10.8W P UI ==⨯故③正确;④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,当灯泡L 正常发光时,电路电流最大,此时电路消耗的电功率最大,18V 0.5A=9W P UI ==⨯最大最大;当滑动变阻器全部接入电路时,电路电阻最大,由欧姆定律知道,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,==6012=72R R R +Ω+ΩΩ滑最大灯,由2UPR=知道,电路消耗的最小电功率是:()2218V==4.5W72UPR=Ω最小最大即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W,故④正确;综上所述,只有C符合题意。