中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题及答案
- 格式：doc
- 大小：1.22 MB
- 文档页数：26
一、初中物理电功率的综合计算问题1．两个定值电阻，甲标有“10Ω 2A ”，乙标有“20Ω 0. 5A ”。
如将它们并联起来，电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为（ ） A ．30W 30V B ．15W 10V C ．15W 15V D ．30W 60V 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（三) 【答案】C 【解析】 【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流，利用P UI =求出电路中的最大总功率；已知两电阻允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知，两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。
【详解】 AD ．根据UI R=可得，两电阻两端允许所加的最大电压 2A 10Ω20V U I R ==⨯=甲甲甲，0.5A 20Ω10V U I R ==⨯=乙乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等，则两只电阻并联时，电路中的最大电压10V U U ==乙通过乙电阻的电流110V 1A 10ΩU I R ===甲 则并联电路中的最大总功率1()10V (1A 0.5A)15W P UI U I I ==+=⨯+=乙故AD 错误；BC ．因串联电路中各处的电流相等，则两只电阻串联时，电路中的最大电流0.5A I I '==乙根据UI R=可得，串联电路两端允许加的最大电压 ()0.5A ()15V 10Ω20ΩI R U R I R '+'''==+=⨯=乙甲故B 错误、C 正确。
故选C 。
2．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆，电流表示数的变化量为I ∆，阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆，则下列判断正确的是（）A ．12U U ∆>∆B ．12U U ∆=∆C ．1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D ．21212P P I R R ∆+∆∆+=（） 【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知，R 1与R 0、R 2串联，电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB ．将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2，由UI R=得，可得，电压表V 2示数的变化量 22212221222U U U I R I R I I R IR '===∆∆=﹣﹣（﹣）则22||||U IR ∆=∆因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V 1示数的变化量11111212111U U U U I R U I R I I R IR ∆'=-∆=-==﹣（﹣）（﹣）（﹣） 则11||||U IR ∆=∆因R 1、R 2的阻值相同，所以12||||U U ∆=∆故B 正确、A 错误；C ．由11||R I U ∆=∆、22||R IU ∆=∆得 1212||||U U R R I I∆∆+=+∆∆ 故C 正确；D ．定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆，则221212121212121212P P I I R R I I I I R R I I I R R ∆+∆⨯+=⨯+⨯+=⨯=∆++（﹣）（）（﹣）（）（）（）（） 故D 错误。
故选BC 。
3．如图所示，电源电压保持不变，R 2=50Ω，闭合S 1，断开S 2，R 1的电功率P 1=0.1W ，电压表示数为U 1．开关都闭合时，电压表示数为6U 1．用电阻R 3替换R 1、R 2中的某一个，闭合开关S 1，断开S 2，电压表示数为U 2，电路的总功率为P 2，U 2与U 1相比，变化了0.5V ．则下列结论正确的是（ ）A ．R 3可能是110ΩB ．R 3可能是5ΩC ．P 2可能是0.54WD ．P 2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R 1，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 =6U 1；当闭合S 1，断开S 2 时，R 1与R 2 串联，电压表测R 1两端的电压；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R 2两端的电压是：U R2 =U-U 1 =6U 1 -U 1 =5U 1，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=U 1/R 1=U R2/R 2，即U 1/R 1=5U 1/50Ω，故R 1 =10Ω；又因为R 1的电功率是P 1=0.1W ，所以，由P=I 2 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 （R 1 +R 2）=0.1A×（10Ω+50Ω）=6V ，所以U 1 =U /6=6V/6=1V ，当用电阻R 3替换R 1 后，闭合开关S 1 断开S 2 时，R 2与R 3 串联，电压表测R 3 两端的电压； （1）若U 2 与U 1 相比增加了0.5V ，则电压表的示数U 2 =1.5V ，R 2 两端的电压U R2′=U-U 2 =6V-1.5V=4.5V ，此时电路中的电流是：I 1 =U R2′/R 2=4.5V/50Ω=0.09A ，则R 3 的阻值是：R 3 =U 2/I 1=1.5V0.09A≈16.7Ω，电路的总功率是：P 2 =UI 1 =6V×0.09A=0.54W ；（2）若U 2 与U 1 相比减小了0.5V ，则电压表的示数是U 2 =0.5V ，R 2 两端的电压U R2″=U-U 2 =6V-0.5V=5.5V ，此时电路中的电流是：I 2 =U R2′/R 2=5.5V/50Ω=0.11A ，则R 3 的阻值是：R 3 =U 2/I 2=0.5V/0.11A≈4.5Ω，电路的总功率是：P 2 =UI 2 =6V×0.11A=0.66W ，故C 正确，D 错误； 当用电阻R 3 替换R 2 后，闭合开关S 1 断开S 2 时，R 1 与R 3 串联，电压表测R 1 两端的电压， （1）若U 2 与U 1 相比增加了0.5V ，则电压表的示数是：U 2 =1.5V ，R 3 两端的电压是：U 3=U-U 2 =6V-1.5V=4.5V ，此时电路中的电流是：I 3 =U 2/R 1=1.5V/10Ω=0.15A ，则R 3 的阻值是：R 3 =U 3/I 3=4.5V/0.15A=30Ω，电路的总功率是：P 2 =UI 3 =6V×0.15A=0.9W ；（2）若U 2 与U 1 相比减小了0.5V ，则电压表的示数是：U 2 =0.5V ，R 3 两端的电压是：U 3=U -U 2 =6V-0.5V=5.5V ，此时电路中的电流是：I 4 =U 2/R 1=0.5V/10Ω=0.05A ，则R 3 的阻值是：R 3 =U 3/I 4=5.5V/0.05A=110Ω，电路的总功率是：P 2 =UI 4 =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R 3替换R 1、R 2 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．4．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 。
5．如图甲所示电路，电源电压不变，R 1 是定值电阻，R 2 是滑动变阻器。
闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）A ．定值电阻 R 1 的阻值为 10ΩB ．电源电压为 9VC ．定值电阻 R 1 消耗的电功率变化了 4.05WD ．滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W 【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流。
