全国中考物理电功率的综合计算问题中考真题汇总及答案解析
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一、初中物理电功率的综合计算问题
1.甲、乙两个灯泡分别标有“6V 3W ”和“3V 3W ”,若灯丝的电阻不变,将它们连接到电路中保证两灯都安全,下列说法正确的是( )
A .甲乙串联后接入电路,若其中一个正常工作,甲和乙消耗的总功率是6W
B .甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,甲和乙消耗的总功率是6W
C .甲乙串联后接入电路,若其中一个正常工作,乙消耗的电功率是0.75W
D .甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,甲消耗的电功率是3W 【来源】2019年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考一模理综物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AC .由“6V 3W ”知甲灯泡的额定电流
3W =0.5A 6V P I U =
=甲
甲甲 电阻
6V
=12Ω0.5A
U R I =
=甲甲甲 由“3V 3W ”知乙灯泡的额定电流
3W =1A 0.5A 3V
P I U =
=乙
乙乙> 电阻
3V
=3Ω1A
U R I =
=乙乙乙 两灯泡串联在电路中,若只有一个灯正常发光,根据串联电路电流的规律,则电路电流应为I =0.5A ,甲灯正常发光,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压
U=I 甲(R 甲+R 乙)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V
乙消耗的功率
P 乙=I 2R 乙=(0.5A)2×3Ω=0.75W
甲和乙消耗的总功率
P 总1=UI =7.5V×0.5A=3.75W
故A 错误,C 正确;
BD .甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,根据并联电路电压的规律,乙正常工作,甲消耗的功率是
()2
2
3V =0.75W 12Ω
U P R ==乙
甲实
甲
两灯泡并联时,流过甲的电流
'3V
=0.25A 12Ω
U I R =
=乙甲甲 流过乙的电流
'1A I =乙
根据并联电路电流的规律,则干路电流
'''
0.25A +1A =1.25A I I I =+=甲乙
甲乙并联后接入电路,甲和乙消耗的总功率
P 总2=U 乙I ′=3V×1.25A=3.75W
故BD 错误。 故选C 。
2.如图是一个电加热器的工作原理图,其中1R 和2R 是阻值不变的发热电阻;已知加热器的额定电压为220V ,额定加热功率990W ,额定保温功率为110W 。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )
A .加热器的功率为110W 时,开关S 、1S 都闭合
B .开关S 闭合,1S 由断开到闭合,电路中电流变大,2R 的功率变大
C .电阻1R 与2R 的阻值之比为1∶8
D .若用电高峰期实际电压为200V ,加热器保温状态下的实际功率约为90.9W 【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A .只闭合开关S ,两电阻串联,电阻较大,根据2
U P R
=知,在电压一定时,电功率较
小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为110W ,故A 错误;
B .开关S 闭合,S 1断开时,两电阻串联,S 1闭合时,电阻R 1被短路,只有电阻R 2工作,电阻减小,根据U I R
=知,电路的电流增大,R 2的电阻不变,根据2
2P I R =知R 2的功率变大,故B 正确;
C .因为2
2U P R =加热、2
12
U P
R R =+保温,且P 加热=990W 、P 保温=110W ,所以 22
212
::990W :110W U U P P R R R ==+加热保温
即
1229
1
R R R += 所以
1281
R R = 故C 错误;
D .只闭合开关S ,加热器处于保温状态,两电阻串联,保温功率为110W ,则
2212(220V)=440Ω110W
U P R R +=
=额
保温
当实际电压为200V 时,实际功率约为
2
122(200V)=90.9W 440Ω
U R R P =≈+额
实
故 D 正确; 故选BD 。
3.如图所示,电源电压保持不变,L 1上标有“1.2V ?W ”,L 2上标有“9V ?W ”。闭合开关S 1后,当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,电压表示数为5.4V , L 1此时的实际功率是额定功率
1
4
;当开关S 接2时,P 在中点,电压表示数为2V 。若将L 1和L 2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A ,下面说法中正确的是(设灯丝电阻不随温度改变) ( )
A .L 1的额定功率为2W
B .L 2的额定功率为3W
C .电源电压为6V
D .滑动变阻器的最大阻值为30Ω
【来源】2020年四川省成都市成华区中考二诊物理试题
【答案】BC 【解析】 【分析】
【详解】
设滑动变阻器的最大阻值为R ,当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,滑动变阻器与灯泡
L 1串联,由于L 1此时的实际功率是额定功率的1
4,根据功率的计算公式2
1
1
U P R =说明此时灯泡L 1两端的电压是额定电压的
1
2
,所以此时灯泡L 1两端的电压 11
1.2V 0.6V 2
U =⨯
= 因此电源电压
U =5.4V+0.6V=6V
当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,电压表示数为5.4V ,则有
1
6V
5.4V R R R ⨯=+…①
当开关S 接2时,P 在中点,电压表示数为2V ,则有
26V 2V 22
R
R R ⨯=+…② 若将L 1和L 2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A ,则有
126V
30Ω0.2A
R R +=
=…③ 由①式得9R 1=R ,由②式得R 2=R ,将它们代入③式得R =27Ω,因此
1211
27Ω3Ω2799
R R R R =
=⨯===Ω, L 1的额定功率
()2
2111 1.2V 0.48W 3Ω
U P R =
== L 2的额定功率
()
2
222
29V 3W 27Ω
U
P R =
== 综合以上结果如下:电源电压6V ,滑动变阻器的最大阻值27Ω,L 1的额定功率0.48W ,L 2的额定功率3W ,故AD 错误,BC 正确。 故选BC 。
4.如图甲所示电路,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片从最左端a 滑到最右端b 的过程中,电流表示数I 与电压表示数U 的关系图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )