一、初中物理电功率的综合计算问题1.两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A ”,乙标有“20Ω 0. 5A ”。
如将它们并联起来,电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为( ) A .30W 30V B .15W 10V C .15W 15V D .30W 60V 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题(三) 【答案】C 【解析】 【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流,利用P UI =求出电路中的最大总功率;已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。
【详解】 AD .根据UI R=可得,两电阻两端允许所加的最大电压 2A 10Ω20V U I R ==⨯=甲甲甲,0.5A 20Ω10V U I R ==⨯=乙乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等,则两只电阻并联时,电路中的最大电压10V U U ==乙通过乙电阻的电流110V 1A 10ΩU I R ===甲 则并联电路中的最大总功率1()10V (1A 0.5A)15W P UI U I I ==+=⨯+=乙故AD 错误;BC .因串联电路中各处的电流相等,则两只电阻串联时,电路中的最大电流0.5A I I '==乙根据UI R=可得,串联电路两端允许加的最大电压 ()0.5A ()15V 10Ω20ΩI R U R I R '+'''==+=⨯=乙甲故B 错误、C 正确。
故选C 。
2.小灯泡L 的额定电压为3V ,它的I —U 图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P 移至B 端。
闭合开关S ,电压表示数为1.5V ,再将滑片P 向左移动直到电压表示数为3V ,已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有上“10Ω2A ”字样。
下列说法中正确的是( )A .电源电压为4.5VB .小灯泡的额定功率为0.45WC .小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75WD .小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【来源】2019年辽宁省沈阳市皇姑区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【详解】A .当滑动变阻器的滑片P 移至B 端时,滑动变阻器的最大阻值接入电路,与灯泡串联,由图象甲可知,当电压表示数为L 1.5V U =,电路中的电流为0.3A I =,由欧姆定律UI R=可得,滑动变阻器两端的电压 0.3103滑滑A ΩV U IR ==⨯=根据串联电路电压的特点可得,电源电压为1.53 4.5L 滑V V V U U U =+=+=故A 正确;B .由图甲可知,当灯泡两端的电压3额V U =时,电路中的电流0.5A I '=,由P UI =可得,灯泡的额定功率30.5 1.5额额V A W P U I '==⨯=故B 错误;C .小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为4.53 1.5滑额V V V U U U '=-=-= 由P UI =可得,滑动变阻器消耗的功率1.50.50.75滑滑V A W P U I '''==⨯= 故C 正确; D .由UR I=可得,滑动变阻器接入电路的电阻 1.530.5滑滑V =ΩAU R I ''=='故D 正确。
故选ACD 。
3.如图所示,电源电压恒为6V ,小灯泡L 标有“4V 1.6W ”字样(阻值保持不变),R 1=20Ω。
滑动变阻器R 2标有“30Ω 1A ”。
电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V 。
下列说法正确的是( )A .闭合S 2,断开S 1、S 3时,通过电阻R 1电流为0.2AB .断开S 2,闭合S 1、S 3时,滑动变阻器R 2连入阻值范围5Ω~10ΩC .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9WD .闭合所有开关,滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1 【来源】2018年山东省威海市文登区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A .从图中可以看到,闭合S 2,断开S 1、S 3时,灯泡和电阻R 1串联接在电路中,灯泡的电阻大小是()22LL L 4V 10Ω1.6WU R P === 根据欧姆定律可知,通过电阻R 1电流大小是1L 16V0.2A 10Ω20ΩU I I R R ====++即通过电阻R 1电流是0.2A ,A 正确;B .断开S 2,闭合S 1、S 3时,只有滑动变阻器R 2接入电路,电流表的量程为0~0.6A ,当电路的电流最大是0.6A ,滑动变阻器接入电路的阻值大小是2max 6V10Ω0.6AU R I === 这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值,所以滑动变阻器R 2连入阻值范围是10Ω~30Ω,B 错误;C .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,灯泡和变阻器R 2串联接在电路中,根据2P I R =可知,当电路中的电流最小时,灯泡的电功率最小,这时电路中的总电阻最大,电路中的电流大小是min 6V0.15A 10Ω30ΩI ==+这个电流值大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是L 0.15A 10Ω 1.5V U =⨯=这个电压值没有超过电压表的量程,这时灯泡的最小电功率是()22Lmin min L 0.15A 10Ω0.225W P I R ==⨯=当电路中的电流最大时,灯泡的电功率最大,这时电路中的总电阻最小,假如电流大小是0.6A ,那么电压表的示数是L 0.6A 10Ω6V U =⨯=这个电压的数值大过了电压表的量程,所以电流不能是0.6A ,假如电压表的示数达到最大3V ,这时电流最大,大小是max 3V0.3A 10ΩI == 这个电流值大小符合电路的安全要求,所以灯泡的最大电功率是()22Lmax max L 0.3A 10Ω0.9W P I R ==⨯=综上所述,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W ,C 正确;D .闭合所有开关,灯泡被短路,电阻R 1、R 2并联接在电路中,根据2U P R=可知,当R 2的电阻最小时,其电功率最大,流过它的电流最大,是0.6A ,其阻值大小是2min 6V10Ω0.6AR == 电功率大小是()222max2min 6V 3.6W 10ΩU P R === 当R 2的电阻最大时,其电功率最小,流过它的电流最小,假如R 2的电阻是30Ω,其电流大小是2min 2max 6V0.2A 30ΩU I R === 这个电流大小符合电路的安全要求,那么其电功率大小是()222min2max 6V 1.2W 30ΩU P R === 那么滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比是2max 2min : 3.6W :1.2W 3:1P P ==D 正确。
故选ACD 。
4.有两个电路元件A 和B ,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )A .A 的电阻值为6.25ΩB .A 和B 串联,电路中电流为0.4A 时,A .B 的电压之比为5:4C .A 和B 并联在电压为2.5V 的电源两端,A .B 的电功率之比为5:4D .当A 和B 串联,两者电阻相同时,电源电压为3V【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学2019-2020学年九年级(上)期末测试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .由图象可知,当通过A 的电流I A =0.4A 时,A 两端的电压U A =2.0V ,由I =UR 可得,A 的电阻值:A A A 2.0V50.4AU R I ===Ω 故A 错误;B .A 和B 串联,电路中电流为0.4A 时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两元件的电流I A =I B =0.4A ,由图象可知,两元件两端的电压U A =2.0V ,U B =2.5V ,由P =UI 可得,A . B 的电功率之比:A A A AB B B B 2.0V 42.5V 5P U I U P U I U ==== 故B 错误;C .A 和B 并联在电压为2.5V 的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,元件两端的电压AB 2.5V U U ''==,由图象可知,通过两元件的电流A 0.5A I '= B0.4A I '=,则A . B 的电功率之比: AA A AB B B B 0.5A 50.4A 4P U I I P U I I '''====''' 故C 正确;D .当A 和B 串联,两者电阻相同时,它们两端的电压和通过的电流相等,由图象可知,电路中的电流为0.6A ,两元件两端的电压均为3V 时符合,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:AB 3V 3V 6V U U U ''''=+=+= 故D 错误。
5.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。