一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源两端电压恒定,闭合开关,灯泡L 1比灯泡L 2电阻大,则( )A .灯泡L 1比L 2的亮B .电流表A 1示数比A 2的大C .若L 1灯丝烧断,L 2两端电压变大D .若L 2灯丝烧断,电流表A 示数变小【来源】广东省广州市南沙区2017届中考物理一模试题 【答案】D 【解析】 【详解】AB .由图可知,两只灯泡并联,两灯泡电压相等,灯泡L 1比灯泡L 2电阻大;由I=U/R 可得,通过L 1的电流小,即电流表A 1示数比A 2的小,U 1=U 2,由P 实=UI 可知,P 实1<P 实2,灯泡L 2比L 1的亮,故AB 错误;C .因为两灯泡并联,由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等,若L 1灯丝烧断,L 2两端电压不变,故C 错误;D .由图可知,电流表A 1测量灯泡L 1的电流;电流表A 2测量灯泡L 2的电流;电流表A 测量干路上的电流;若L 2灯丝烧断,电流表A 2示数为0,根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和,可知电流表A 示数变小,故D 正确。
故选D 。
2.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 。
3.如图所示的电路中,电源两端电压为U ,且保持不变,R 1、R 2和R 3为三个定值电阻,已知R 1=10 Ω。
当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3 A ,电路消耗的总功率为P ,R 2消耗的电功率为P 2;当三个开关都闭合时,电流表的示数改变了1.5 A ,电路消耗的总功率为P ',R 2消耗的电功率为P 2'。
当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.6 A 。
下列判断正确的是( )A .U =12 V ,R 2=20ΩB .U =9 V ,R 3 =30 ΩC .R 3=15 Ω,P 2:P 2'=1:4D .R 2 =20Ω,P : P '=1:6【来源】【万唯】2019年贵州省遵义市初中毕业生学业(升学)统一考试综合理科(物理部分)试题(白卷) 【答案】AD 【解析】 【详解】当只闭合开关S 2时,等效电路图如图1所示;当三个开关都闭合时,等效电路图如图2所示;当只断开开关S 1时,等效电路图如图3所示。
由图1可得:123=0.3A UI R R =+①;1 0.3P UI U ==②;221220.09P I R R ==③;由图2可得:21221.5A 0.3A=1.8A 10U U U U I R R R =+=+=+Ω④; ' 1.8P U =⑤;由图3可得:320.6A UI R ==⑥; 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以:223220.36P I R R '==⑦;由②⑤式可得:'0.3 1.816P P U U ==∶∶∶ ;由③⑦两式可得:22220.090.3614P P R R '==∶∶∶;B .由④⑥两式可得:U =12 V ,故B 错误; AD .代入⑥式可得:R 2=20Ω,故AD 正确;C .代人①式可得:R 3=20 Ω,故C 错误。
故选AD 。
4.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 。
5.定值电阻R 1、R 2和滑动变阻器R 3接入如图电路中,电源电压不变。
当开关S 1闭合,S 2断开,滑片P 位于a 点时,电压表V 1和V 2的示数之比1221U U =::,电流表的示数I 1=1A ;滑片P 位于最右端时,电压表V 1和V 2的示数之比1225U U ''=::。
当开关S 1断开,S 2闭合,两个电压表V 1和V 2的示数之比12''''31U 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.电源的电压为24VB.滑动变阻器的最大阻值是24ΩC.当开关S1断开,S2闭合,电路消耗的功率为32WD.当开关S1合,S2断开,调节滑片P位置,R3消耗的最大功率为9W【来源】2019年四川省成都市青羊区树德实验中学中考二模物理试题【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于a点时等效电路为图1所示:;当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于最右端时等效电路为图2所示:;当开关S1断开,S2闭合的等效电路如图3所示:;在可能得到的各种电路中,只有当开关S1、S2都断开,并且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路的总电阻最大,消耗的电功率最小,此时的等效电路如图4所示:;图1中:由于串联电路中各处的电流相等,且1221U U =::,根据UI R=可得 111122121a U R I U U R U I === 所以112a R R =根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电源电压11111131A (1A 22())a U I R R R R R =+=⨯+=⨯…①图2中:根据UI R=可得 112122225b U R I U U R U I ''==='' 即152b R R =图3中:根据串联电路的电阻特点和UI R=可得 ()312112232231I R R U R R U I R R +"+===" 解得2112R R =图4中222min1211119W 15422b U U U P R R R R R R R ====++++…②由①②两式可得:R 1=16Ω,U =24V ,故A 正确; B .滑动变阻器的最大阻值15516Ω40Ω22b R R==⨯= 故B 错误; C .电阻R 2的阻值211116Ω8Ω22R R ==⨯= 当开关S 1断开,S 2闭合,则电阻R 1与R 2串联,电路消耗的功率()221224V =24W 16Ω+8ΩU P R R ==+ 故C 错误;D .当开关S 1闭合,S 2断开,电阻R 1与R 3串联,R 3消耗的功率()2223332131313)(4U U P I R R R R R R R R ==⨯=+-+所以,当R 3=R 1时,R 3消耗的功率最大,为()223124V =9W 44?16ΩU P R ==最大故D 正确。