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，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211212UPR RR R=+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2312U P R R =+由以上三式联立求得1245R 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6.75WB ．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．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）A ．两灯串联在220V 的电路中，甲灯比乙灯亮B ．乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小C ．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小D ．乙灯的实际功率一定是25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】A ．由甲、乙图和电功率变形公式2U R P=可知，甲灯的电阻小于乙电阻。

当两灯串联时电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有乙灯亮，故A 错误； B ．乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式=UI R可知通过乙灯的电流比甲灯小，故B 正确；C ．两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故C 错误；D ．乙灯的额定功率为25W ，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故D错误。

故选B。

5．小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I-U图象，如图所示。

下列说法中正确的是（）A．① 是小灯泡的I-U图像，② 是定值电阻的I-U图像B．当通过定值电阻R的电流为0.2A时，它消耗的电功率为0.4WC．把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.4A D．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，电路中总电流为1A【来源】北京市东城区2019-2020学年九年级（上)期末考试物理试题【答案】B【解析】【详解】A．定值电阻R的阻值大小不变，由UIR=可知1I UR=⋅，因1R的大小不变，那么定值电阻的I-U图像应该是过原点的直线，即① 是定值电阻的I-U图像；而小灯泡L的阻值随温度的变化而变化，那么② 是小灯泡的I-U图像；A错误；B．当通过定值电阻R的电流为0.2A时，由图像可知，此时定值电阻R的电压是2V，那么它消耗的电功率是2V0.2A0.4WP UI==⨯=B正确；C．从图中可以看到，当把定值电阻R和小灯泡L串联后，电流是0.5A时，定值电阻R两端的电压是5V，小灯泡L的电压是4V，这时刚好符合电源电压恒为9V的电路，电流是0.5A，不是0.4A，C错误；D．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，从图中可以看到，定值电阻R的电流是0.4A，小灯泡L的电流是0.5A，电路中总电流为0.9A，D错误。

6．如图，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R2为10Ω，滑动变阻器R1的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。

则：A ．电压表测量的是电阻R 2两端的电压B ．当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时，电压表的示数变小C ．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10ΩD ．当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时，通电30s 电阻R 2产生的热量是24J 【来源】重庆市永川区2019-2020学年九年级（上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A ．电压表测量的是电阻R 1左端的电压，故A 不符合题意；B ．当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时，电压表的示数变大，故B 不符合题意；C ．当电路中的电流为0.5A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻为6V 120.5AU R I ===Ω 变阻器R 1接入电路的阻值为min 212102R R R =-=Ω-Ω=Ω当电压表的示数为3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流为212226V 3V0.3A 10U U U I I R R --=====Ω变阻器R 1接入电路的阻值为max max 3V100.3AU R I ===Ω 所以为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10Ω，故C 符合题意；D ．当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时，电路的电流为126V 0.4A 510U U I R R R ====+Ω+Ω通电30s 电阻R 2产生的热量为()22220.4A 1030s 48JQ I R t ==⨯Ω⨯=故D 错误。

7．两只电炉，其电阻值分别为1R 和2R （12R R ＞）．将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别为1P 和2P ，电路消耗的总功率为P ；将两只电炉并联后，仍接入电压为U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别为1P '和2P '电路消耗的总功率为P '. 则A ．12P P ＞，12P P ''＞B ．1212P P P P ''+=+C ．12P P P '+=D ．'11P +'21P ＝1P【来源】天津市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】当两电阻串联，电流一定相等；由2P I R =可知，电阻大的消耗的功率大．即12P P ＞，且12P P P +=；当两电阻并联时，由2U P R=可知，电阻小的消耗的功率大，即12P P ''＜；因为：221212U U P P R R R +==+ 22212121212()U R R U U P P R R R R ''++=+=所以：22121212()U R R U R R R R ++＜ 即：1212P P P P ''++＜因为21111U P R '=， 22211U P R '= 所以12212111R P P U P R ''++== 而不等于1P '；综上分析，故选D 。