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中考物理电功率的综合计算问题综合经典题及答案解析
当滑片位于 b 端时接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图 像可知,U 滑 = 4V,电路中的最小电流 I 小 = 0.2A。则滑动变阻器的最大阻值为
R滑
U滑 I小
4V 0.2A
20Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
U I R0 R滑 0.24AR0 20Ω
A.R3 可能是 110Ω
B.R3 可能是 5Ω
C.P2 可能是 0.54W
D.P2 可能是 0.65W
【来源】四川省成都市 2018 年中考物理试题
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知道,开关都闭合时,电路中只有 R1,电压表测电源两端的电压;由电压表的示 数知道,电源的电压 U=6U1;当闭合 S1,断开 S2 时,R1 与 R2 串联,电压表测 R1 两端的电 压;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2 两端的电压是:UR2 =U-U1 =6U1 U1 =5U1,由于串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流是:I=U1/R1=UR2/R2, 即 U1/R1=5U1/50Ω,故 R1 =10Ω;又因为 R1 的电功率是 P1=0.1W,所以,由 P=I2 R 知道,此
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于灯泡灯丝电阻受温度影响,定值电阻阻值不发生变化,则小灯泡灯丝两端的电压
随电流变化关系图象为曲线,定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线,
则由乙图数据可求 R1 阻值为
R1
=
U1 I1
4V 0.1A
=40
已知闭合 S、S3,调节滑片 P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为 10Ω 时,小灯泡两端的电
W5 (P2 P3)t (100W 500W) 60s 3.6104 J
只 S1、S3 闭合时,工作 1 分钟,该电加热器消耗的电能
W6 (P1 P3 )t (200W 500W) 60s 4.2 104 J
开关全部闭合时,工作 1 分钟,该电加热器消耗的电能
W7 (P1 P2 P3)t (200W 100W 500W) 60s 4.8104 J
1 R滑
U2 (R0 R滑 )2
1 R滑
(R0
U2 R滑)2
4R0
(R滑
0)
滑动变阻器的电功率最大时, 滑动变阻器的阻值为
R滑 R0 10Ω
根据串联分压的特点,滑动变阻器两端的电压为总电压的一半,由图可知,当滑动变阻器
两端电压为UR 3V ,通过滑动变阻器的电流为 0.3A,所以滑动变阻器的最大功率为
1.2W =0.1A 12V
则小灯泡此时电阻应为
Rmax
U I min
12V =120 0.1A
RL 实=Rmax-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω 此时小灯泡分得电压应为
UL 实=Imin RL 实=0.1A×30Ω=3V 但由乙图可知,当小灯泡电流为 0.1A 时,小灯泡两端电压不足 2V,前后冲突,故 D 不符 合题意。
【答案】BD 【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,R0 与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电 压。
A B.当滑片位于 a 端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图像可知,电路
中的最大电流 I 大 = 0.6A,由 I U 可得,电源的电压 R
U I大R0 0.6A R0
A.当只 S3 闭合时,电热器功率为 500W B.此电热器共有六档不同的功率 C.电阻 R1、R2、R3 的阻值之比为 5∶10∶2 D.正确使用此电热器,在连续用电 1min 内可能耗电 24000J 【来源】2019 年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】 (1)由电路图可知,三个发热电阻并联,由并联电路特点可以求出各电阻的功率,求出只有 S3 闭合时的功率;
故 D 正确。 故选 BD。
4.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表量程为 0~0.6A。图乙中 A、B 分别是小灯 泡和电阻 R1 两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关 S、S1,滑动变阻器的滑片 P 移 至 a 端时,电路中的电流为 0.2A;滑动变阻器的滑片移至 b 端时,小灯泡恰好正常发光。 只闭合开关 S、S3,调节滑片 P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为 10Ω 时,小灯泡两端的 电压恰好为 2V。则( )
P UR I 3V 0.3A 0.9W
故 A 错误,B 正确; C.当滑片在 a 端时,R0 的功率为
P0 UI大 6V 0.6A = 3.6W
故 C 错误; D.当滑片在 b 端时,由图可知,此时电路中的电流 I 小 = 0.2A,电路的总功率为
P UI小 6V 0.2A 1.2W
际功率之比:
则 D 错误,符合题意; 故选 D。
P甲
U I 甲
2V 0.3A
1,
P乙 U乙 I 6V 0.3A 3
2.小明设计了一个多档位电加热器,电路如图所示,其中 R1、R2、R3 为发热电阻,三个 灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关 的组合,使电加热器具有多档功率。当只 S1 闭合时,测得功率为 200W;当只 S2 闭合时, 测得功率为 100W;此电热器最大发热功率为 800W,则( )
故 D 错误。 故选 AC。
3.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( )
A.滑动变阻器的最大电功率为 0.8W B.定值电阻 R0 的阻值为 10Ω C.当滑片在 a 端时,R0 的功率为 0.4W D.当滑片在 b 端时,电路的总功率为 1.2W 【来源】辽宁省沈阳市和平区 2019-2020 学年九年级(上)期末测试物理试题
压恰好为 2V,此时电路为小灯泡与两电阻串联电路,由乙图可知此时电路电流为 0.2A,则
电源电压为
U UL U1 U2 =2V+0.2A 40+0.2A10=12V 故 A 不符合题意; B.当闭合开关 S、S1,滑动变阻器的滑片移至 b 端时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变 阻器接入阻值为 0Ω,此时电路为小灯泡的简单电路,小灯泡此时两端电压等于电源电压为 12V,对应乙图可知此时电流为 0.5A,则额定功率为
(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流,根据 P UI 求出甲、乙两灯的额定功率之
比;
(3)甲、乙两灯并联接在电压为 2V 的电源两端时,它们两端的电压均为 2V,根据图像读出 通过的电流,根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比;
(4)甲、乙两灯串联接在电压为 8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于
8V,根据图像读出符合要求的电流和电压,根据 P UI 求出两灯泡的实际功率之比。
【详解】
A.由图像可知,甲、乙两灯泡两端的电压分别为 2V、6V 时,通过甲的电流依次为 0.3A、
0.6A,通过乙的电流依次为 0.2A、0.3A,由 I U 的变形式 R U 可知,甲灯泡的电阻依
R
I
次为 6.67Ω、10Ω,乙灯泡的电阻依次为 10Ω、20Ω,所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大
R2 max
U 2max I2
10V =50 0.2A
则当闭合开关 S、S2,滑动变阻器的滑片移至 a 端时,电路为 R1 与 R2 串联电路,由串联分
压可求 R1 两端电压为
U1
R1 R1 R2
U
40 40 50
12V=
48 9
V
由于 R1 为纯电阻,则 1.5min 电流通过 R1 产生的热量为
一、初中物理电功率的综合计算问题
1.额定电压均为 6V 的甲、乙两灯的 I﹣U 图线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大 B.甲、乙两灯的额定功率之比为 2∶1 C.甲、乙两灯并联接在电压为 2V 的电源两端时,电阻之比为 2∶3 D.甲、乙两灯串联接在电压为 8V 的电源两端时,实际功率之比为 1∶9 【来源】四川省达州市达川区 2019-2020 学年九年级(上)期末物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 (1)根据图像读出几组电流和电压对应的值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后得出两灯 泡电阻与两端的电压关系;
通过的电流分别为 I 甲=0.3A,I 乙=0.2A,此时两灯泡的电阻之比:
U甲 R甲 I甲 I乙 0.2A 2 , R乙 U乙 I甲 0.3A 3
I乙
则 C 正确,不符合题意; D.甲、乙两灯串联接在电压为 8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于
8V,由图像可知,当电路中的电流 I=0.3A 、U甲=2V 、U乙 =6V 时符合,则两灯泡的实
(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式,其发热功率不同; (3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值;
(4)由电功公式W Pt 分析电热器消耗的电能。
【详解】 A.三个开关都闭合时,三个发热体并联,功率等于三个功率之和,最大为 800W,所以当 只 S3 闭合时,电热器功率为
P3 P P1 P2 800W 200W 100W 500W
只 S3 闭合时,工作 1 分钟,该电加热器消耗的电能
W3 P3t 500W 60s 3104 J
只 S1、S2 闭合时,工作 1 分钟,该电加热器消耗的电能
W4 (P1 P2 )t (200W 100W) 60s 1.8104 J
只 S2、S3 闭合时,工作 1 分钟,该电加热器消耗的电能
而增大,则 A 正确,不符合题意;
B.甲、乙两灯的额定电压均为 6V,通过的电流 I 甲额=0.6A,I 乙额=0.3A,则甲、乙两灯的