2020-2021中考物理 电功率的综合计算问题 培优练习(含答案)含答案

一、初中物理电功率的综合计算问题

1．将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端，R1 消耗的功率为 P1，R2 消耗的功率为

3P1．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．R1 与 R2 的电阻之比为 3：1 B．并联时通过 R1 与 R2 的电流之比为 1：1

C．并联时 R2 消耗的功率为163P1 D．并联时两电阻消耗的总功率为 163P1

【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=PIR可知，两电阻功率之比等于电阻之比，即：

111221133RPPRPP；

故A错误；

B．并联电压相等，电阻与电流成反比，即：

122131IRIR；

故B错误；

C．在串联中时，R1 消耗的功率：

2222111121211164UUUPIRRRRRRR；

所以有：

211=16UPR；

并联时R2消耗的功率：

2221121116=16333UUPPPRR；

故C正确；

D．并联时总功率：

2211111216464=1616333UUPPPPPRR总；

故D错误。

2．如图，把E、F两点接入电压为U的电源两端，当开关S1和S2都闭合时，电路消耗的总电功率为P1；当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为P2。若把 A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关S2时，电路消耗的总电功率为 P3。已知P2：P3= 9∶5，则

（ ）

A．R1：R2=5∶4 B．R1：R2= 4∶5 C．P1：P2= 9∶4 D．P1：P2=9∶5

【来源】2020年天津市滨海新区中考一模物理试题（初中毕业生模拟学业考试)

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

由题意知，把E、F两点接入电压为U的电源两端，当开关S1和S2都闭合时，电路消耗的总电功率为

211212UPRRRR

当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为

222UPR

把 A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关 S2时，电路消耗的总电功率为

2312UPRR

由以上三式联立求得

1245RR∶∶，1294PP∶∶

故AD不符合题意，BC符合题意。

故选BC。

3．把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（ ）

A．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小

B．电路的总功率最大值为10.8W

C．小灯泡的电功率最小值为0.75W

D．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω

【来源】天津市2018年中考物理模拟试题

【答案】ACD

【解析】

【分析】

分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V）。

(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；

(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用PUI求电路的总功率最大值；

(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用PUI求小灯泡的电功率最小值；

(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。

【详解】

A．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由UIR知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A正确；

B．由PUI可知，当灯正常发光时的电流

3W0.5A6VPIU额额额

由于电路中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻 minmax18V6V24Ω0.5AUURI额

此时电路中电功率最大

maxmax18V0.5A9WPUI

故B错误；

C．由2UPR可知，灯泡的电阻

22L(6V)12Ω3WURP额额

由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是

LR18V15V3VUUU

此时电路中的电流

LRLL3V0.25A12ΩUIIIR

所以滑动变阻器连入的最大电阻

RmaxR15V60Ω0.25AURI

此时小灯泡的最小电功率

minLL3V0.25A0.75WPUI

故C正确；

D．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D正确。

故选ACD。

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12:2:1UU，电流表的示数11AI；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34:1:3UU。当开关1S断开，2S闭合，两个电压表1V和2V的示数之比56:3:1UU。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::2:1AUURR

11AUIRR

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::1:3UURR

当开关1S断开，2S闭合时，等效电路如解图3所示：

此时

56:3:1UU，

则

12:2:1RR

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：

21239WURRR

由以上分析可得：

313RR

2A10.5RRR

所以：

111A0.5URR

21119W0.53URRR

可求得：27VU，118R，则2A9RR，354R

当开关1S闭合，2S断开，滑片P位于a点时，3R的功率

22314(1A)99WPIR

当开关1S、2S断开，调节滑片P时，3R的功率

22233321231233UUPIRRRRRRRRR

2222221231231231231233344UUURRRRRRRRRRRRRRRRR

3P的最大值在

312RRR

时取得，且最大值

2max126.75W4UPRR 故选AD。

5．根据下表提供的信息得出的几个结论中，正确的是（ ）

物质 铁 铝 铜 煤油

密度[kg/m3] 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103

比热容[J/(kg·℃)] 0.46×103 0.88×103 0.39×103 2.1×103

长1m横截面积1mm2的导线在20℃时的电阻值[Ω] 0.096 0.027 0.017

A．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间与升高温度的关系图像如图，则b是水

B．将质量相等的铝块和铜块，做成横截面积相同的铝丝和铜丝，串联接入电路，则铝丝两端的电压大

C．煤油和水的体积之比为2︰1，吸收热量之比为12︰5，则升高的温度之比为3︰1

D．将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝，并联在同一电路中，其消耗的电功率之比为96︰79

【来源】山东省青岛市崂山区2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

A．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间相同时，电热器放出的热量相同，即水和煤油吸收的热量相等，由表格数据可知，煤油的比热容小于水的比热容，根据Qtcm吸 可知，水的温度变化小，所以加热时间与升高温度的关系图象a是水，b是煤