中考物理电功率的综合计算问题(大题培优)含详细答案

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20Ω

B ．电压表的变化范围是3V~6V

C ．滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω

D ．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

Ω3V

0 6.5A

R 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 1

2V

0.2A 10Ω

U

I

R

===

小

滑动变阻器的最大电阻为

6V

30Ω

0.2A

U

R

I

===

大

大

小

电路的最小功率为

22

1

W

()

8V

1.6

10Ω30Ω

U

P

R 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，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

2

1

12

12

U

P

R R

R R

=

+

当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为

2

2

2

U

P

R

=

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

2

312

U P R R =+

由以上三式联立求得

124

5R R =∶∶，1294P P =∶∶ 故AD 不符合题意，BC 符合题意。 故选BC 。

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=