【物理】物理电功率的综合计算问题的专项培优练习题附答案

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L 1、L 2、L 3、L 4，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 ．L 1B ．L 2C ．L 3D ．L 4【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L 1的电阻R 1=211U P =()232V W =4.5Ω同理灯泡L 2的电阻R 2=18Ω；灯泡L 3的电阻R 3=72Ω；灯泡L 4的电阻R 4=288Ω；通过灯泡L 1的电流I 1=1U R R +=18 4.5U Ω+Ω同理通过灯泡L 2的电流I 2=1818UΩ+Ω通过灯泡L 3的电流I 3=1872UΩ+Ω通过灯泡L 4的电流I 4=18288UΩ+Ω灯泡L 1的实际功率P 1=I 12R 1=(18 4.5UΩ+Ω)2⨯4.5Ω=0.009U 2同理灯泡L 2的实际功率P 2=I 22R 2=0.013U 2灯泡L 3的实际功率P 3=I 32R 3=0.009U 2灯泡L 4的实际功率P 4=I 42R 4=0.003U 2所以实际功率最大的是灯泡灯泡L 2，故选B 。

2．如图甲所示电路，电源电压不变。

R 1是滑动变阻器，R 2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7.2WB ．变阻器R 接入电路的最大阻值为120ΩC ．定值电阻R 2的电阻值为20ΩD ．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0.6A I =大由UI R=可得，电源的电压 220.6A U I R R 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110V U = 0.1A I =小变阻器1R 的最大阻值1110V 100Ω0.1AU R I 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12210V 0.1A U U I R R =+=+⨯小……②由①②可得220.6A 10V 0.1A R R ⨯=+⨯解上式可得220ΩR =故B 错误，C 正确； D ．电源的电压20.6A 0.6A 20Ω12V U R =⨯=⨯=故D 正确；A ．电流最大时，电路消耗的最大电功率0.6A 12V 7.2W P I U ==⨯=大大故A 正确。

故选ACD 。

3．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 。

4．如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S 闭合后，将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则由图象可知（ ）A ．电阻R 0两端电压与通过R 0的电流成正比B ．R 0的电阻值是5ΩC ．该电路最小功0.3WD ．滑动变阻器R 的电功变化范围0~0.45W【来源】2020年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】A ．由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R 0电压，由I-U 图象可知，电阻R 0的I-U 图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R 0是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R 0两端电流与通过R 0的电压成正比，电压决定电流，不能说电流与电压成正比，故A 错误，A 不符合题意；B ．由I-U 图象可知，滑片P 移至b 端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源电压，为3V ，电路中的电流为0.6A ，则03V 5Ω0.6AU R I === 故B 正确，B 符合题意； C ．根据功率公式2U P UI R== 当电路电阻最大时，即滑动变阻器接入最大时，功率最小，由I-U 图象可知，此时滑片P 移至a 端，电压表示数为0.5V ，电路中的电流为0.1A ，则电路总电阻为3V 30Ω0.1AU R I ===总 则电路最小功率为22min(3V)0.3W 30ΩU P R ===总 故C 正确，C 符合题意； D ．根据功率公式222222000001()()24R R U R U U P U R R R R R R R R R R R R====-++++ 当滑动变阻器接入阻值为零时功率最小，为零；当滑动变阻器接入阻值与电阻R 0相等时功率最大，为22max0(3V)0.45W 445ΩU P R ===⨯ 故D 正确，D 符合题意。

故选BCD 。

5．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 。

6．如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为6V ，定值电阻R =10Ω，R 0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10Ω～20Ω，电压表接入电路的量程为0～3V ，电流表接入电路的量程为0～0.6A ．闭合开关S ，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是①电流表的示数变小 ②电压表的示数变大 ③电压表示数的范围为1V ～3V④电阻R 0消耗的电功率范围为0.8W ～0.9W A ．只有①②正确 B ．只有②④正确C ．只有②③正确D ．只有②③④正确【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020学年九年级（上)期末考试物理试题【答案】B 【解析】 【详解】由电路图可知，R 0与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。

①当环境的酒精气体的浓度增大时，R 0阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由U I R=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故①错误；②因为电路中的电流变大，由U IR =可知，电压表示数变大，故②正确；③④当R 0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R 0的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R 0的电流最大，012V0.3A 10Ω10ΩU I R R ===++大小，则电压表的最大示数为：0.3A 10Ω3V U I R ==⨯=最大大，R 0消耗的电功率：22000.3A 10Ω0.9W R P I R ==⨯=大大()，当R 0大=20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：06V0.2A 20Ω10Ω=U I R R ==++小大，则电压表的最小示数为：0.2A 10Ω2V U I R ==⨯=最小小，所以，电压表示数的范围为2V ～3V ，故③错误； R 0消耗的电功率：22000.2A 20Ω0.8W R P I R ==⨯=小小()，所以，电阻R 0消耗的功率范围为0.8W ～0.9W ，故④正确。