2020-2021中考物理 电功率的综合计算问题 培优 易错 难题练习(含答案)附答案解析
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一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图所示，电源电压不变，定值电阻R的阻值为18Ω，有四只白炽灯L1、L2、L3、L4，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．L1 B．L2 C．L3 D．L4
【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L1的电阻
R1=211UP=232VW=4.5Ω
同理灯泡L2的电阻R2=18Ω；灯泡L3的电阻R3=72Ω；灯泡L4的电阻R4=288Ω；通过灯泡L1的电流
I1=1URR=184.5U
同理通过灯泡L2的电流
I2=1818U
通过灯泡L3的电流
I3=1872U
通过灯泡L4的电流
I4=18288U
灯泡L1的实际功率
P1=I12R1=(184.5U)24.5Ω=0.009U2
同理灯泡L2的实际功率
P2=I22R2=0.013U2
灯泡L3的实际功率
P3=I32R3=0.009U2 灯泡L4的实际功率
P4=I42R4=0.003U2
所以实际功率最大的是灯泡灯泡L2，故选B。
2．如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在图甲中灯L１的功率为4W，在图乙中灯L１的功率为9W。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是
A．甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2
B．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3
C．L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1
D．乙图中灯L1、L2的功率之比是2:1
【来源】河南省焦作市2018-2019学年九年级（上)期末检测物理试题
【答案】BC
【解析】
【详解】
B．由图甲知道，两灯串联，根据题意，由2UPR知道，
21114UPWR，
由图乙知道，两灯并联，所以U=U1′=U2′，由2UPR知道，
2119UPWR，
所以，
21211221114949PPURUWUUWR，
解得甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是：
11123UUUU ，
故B正确；
C．由于U1 =23U ，根据串联电路的电压特点知道，U2 =13U，由串联电路的分压原理知道，L1、L2两灯灯丝电阻之比是：
1122223113URURUU
，
故C正确；
D．乙图中灯L1、L2并联，两端电压相等，由2UPR知道，灯L1、L2的功率之比是：
2121221212URRURPPR，
故D错误；
A．甲电路中电流是：
12222=23UUUIRRRRR串
乙电路中电流是：
122223=22UUUUUIRRRRR并，
由P=UI知道，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是：
2232=392UUPRUPUR甲乙，
故A错误。
3．如图甲所示电路，电源电压不变。R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电路消耗电功率的最大值为7.2W B．变阻器R接入电路的最大阻值为120Ω
C．定值电阻R2的电阻值为20Ω D．电源电压为12V
【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题
【答案】ACD 【解析】
【分析】
【详解】
BC．由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为2R的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知
0.6AI大
由UIR可得，电源的电压
220.6AUIRR大……①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值1R与电阻2R串联，电压表测1R两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知
110VU
0.1AI小
变阻器1R的最大阻值
1110V100Ω0.1AURI大小
因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压
12210V0.1AUUIRR小……②
由①②可得
220.6A10V0.1ARR
解上式可得
220ΩR
故B错误，C正确；
D．电源的电压
20.6A0.6A20Ω12VUR
故D正确；
A．电流最大时，电路消耗的最大电功率
0.6A12V7.2WPIU大大
故A正确。
故选ACD。
4．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是煤油，故A错误；
B．由表格数据可知，长1m横截面积1mm2的导线在20℃时，铝线的电阻值大；同样由表格数据可知，铜的密度大于铝的密度，由mV 的变形式mV 可知，质量相等的铝块和铜块中，铝块的体积大，所以做成横截面积相同的铝丝和铜丝时，铝丝的长度更长，其电阻较大，铝丝和铜丝串联接入电路时通过的电流相等，根据U=IR可知，铝丝两端的电压大，故B正确；
C．由表格数据可知，煤油的密度为0.8×103kg/m3，煤油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），我们已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），且煤油和水的体积之比为2：1，吸收热量之比为12︰5，由Q吸＝cmt和mV可得，升高的温度之比
==QQcVtcmcVQQQtQcVcmcV吸煤油吸煤油水水水煤油煤油煤油煤油煤油煤油吸煤油吸水吸水水吸水煤油煤油煤油水水水水水
3333334.210J/kg12110kg/m1352.110J/kg0.810kg/m21℃℃
故C正确；
D．由表格数据可知，铁的密度为7.9×103kg/m3，铝的密度为2.7×103kg/m3，由m＝ρV＝ρLS可得，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时的长度之比
33332.710kg/m277.910kg/m79mLSmLS铁铁铝铝铁铝
由表格数据可知，长1m横截面积1mm2的导线在20℃时的电阻值，铝导线的是0.027Ω，铁导线的是0.096Ω，因其它条件相同时，导体的电阻与长度成正比，所以，铁丝和铝丝的阻值之比
270.09696790.02779RR铁铝
并联在同一电路中它们两端电压相等，则消耗的电功率之比
227996UPRRUPRR铁铁铝铝铁铝===
故D错误。
故选BC。
5．如图所示电路中，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=5Ω。当只闭合开关S2 时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为'P。当只断开开关S1 时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为''P。下列判断正确的是（ ）
A．U=6V，R2=20Ω
B．U=9V，R3=30Ω
C．R2=20Ω，P∶'P=2∶15
D．R3=10Ω，P∶''P=3∶2
【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题（质量监测)
【答案】C
【解析】
【分析】
【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
230.3AUIRR…①
0.3PUIU…②
由图2和题意可得
1221.95A+0.3A=2.25A5ΩUUUUIRRR…③
2.25PUIU…④
由图3可得
20.45AUIR…⑤
0.45PUIU…⑥
由②④⑥式可得 :0.3:2.252:15PPUU
:0.3:0.452:3PPUU
由①③⑤式可得：U=9V，R2=20Ω，R3=10Ω。故A、B、D不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从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，则此过程中下列选项正确的是( )
A．电路总功率的最大值为43.2W B．滑动变阻器最大功率为3.6W
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω D．定值电阻电功率的变化值为8.1W
【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
R1、R2串联电路中，当I=1.2A时：
1.2R1=U……①
当I=0.3A时，U2=9V，可得：
0.3R1+9V=U……②
由①②式解得：R1=10Ω，U=12V。
A．当I=1.2A时，电路总功率最大：
==12V1.2A=14.4WPUI大大。
故A错误；
B．由滑动变阻器的功率公式得：
2222222121212=4URUPIRRRRRRRR滑，
当R2=R1=10Ω时，P滑有最大值2P大：
