精选备战中考物理易错题专题复习电功率的综合计算问题含答案

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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;
(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U I R =
的变形式U R I
=可知,甲灯泡的电阻依次为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、乙两灯的额定功率之比:
6V 0.6A 2
6V 0.3A 1
U I P P U I ⨯=
=
=⨯甲额甲额甲额乙额
乙额乙额

则B 正确,不符合题意;
C .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 ,由图像可知,
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:
0.2A 20.3A 3U
R I I U R I I ====甲
甲甲乙乙乙甲乙
, 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0.3A I '=、2V U '甲
=、6V U '乙=时符合,则两灯泡的实际功率之比:
2V 0.3A 16V 0.3A 3U I P P U I ''⨯===''⨯甲甲

乙,
则D 错误,符合题意; 故选D 。

2.如图所示的电路中,电源电压12V 且保持不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L 的额定功率为7.2W 。

当开关S 1、S 2都闭合时,通过灯泡的电流为I 1,灯泡正常发光;当开关S 1闭合S 2断开时,通过灯泡的电流为I 2,灯泡的功率是3.2W ,则下列计算结果不正确的是( )
A .灯泡电阻是20Ω
B .电阻R 的阻值是20Ω
C .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的功率是1.6W
D .I 1∶I 2=9∶4
【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020学年九年级4月月考物理试题(在线考试) 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A .当开关S 1、S 2都闭合时,电路为灯泡的简单电路,灯泡正常工作,电源的电压为12V ,电路中的电流
I 1=
7.2W
12V
P U
=
额=0.6A 灯泡的电阻
R L =112V 0.6A
U I ==20Ω 故A 正确,不符合题意;
BC.当开关S1闭合S2断开时,灯泡和电阻R串联,电路中的电流
I2=
L
3.2W =
20
P

实=0.4A
电路中的总电阻
R总=
2
12V
0.4A
U
I
==30Ω
R的阻值
R=R总-R L=30Ω-20Ω=10Ω
电阻R的功率
P R=I22R=(0.4A)2×10Ω=1.6W
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.两次通过灯泡的电流之比
I1∶I2=0.6A∶0.4A=3∶2
故D错误,符合题意。

故选BD。

3.如图所示,电源电压保持不变,L1上标有“1.2V ?W”,L2上标有“9V ?W”。

闭合开关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V, L1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L1和L2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.L1的额定功率为2W B.L2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L1串联,由于L1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
2
22
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5Ω
C .该电路最小功0.3W
D .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 5Ω0.6A
U R I =
== 故B 正确,B 符合题意; C .根据功率公式
2
U 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 30Ω0.1A
U R I =
==总 则电路最小功率为
22min
(3V)0.3W 30Ω
U P R ===总 故C 正确,C 符合题意; D .根据功率公式
222
22
2
00
00
1()()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
22
max
0(3V)0.45W 445Ω
U P R ===⨯ 故D 正确,D 符合题意。

故选BCD 。

5.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R 1两端的电压随电流变化关系图象。

只闭合开关S 、S 1,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 、S 3,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( )
A .电源电压为10V
B .小灯泡L 的额定功率6W
C .只闭合开关S 、S 2,滑动变阻器的滑片移至a 端时,1.5min 电流通过R 1产生的热量为64J
D .闭合开关S ,改变其它开关的通断及滑片的位置,电路消耗的最小功率可以达到1.2W 【来源】辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年九年级(上)期末测试物理试题 【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R 1阻值为
1114V =
=400.1A
I R U =Ω 已知闭合S 、S 3,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 ,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
L 12=2V+0.2A 40+0.2A 10=12V U U U U '=++⨯Ω⨯Ω
故A 不符合题意;
B .当闭合开关S 、S 1,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
12V 0.5A=6W P U I ==⨯额额额
故B 符合题意;
C .只闭合开关S 、S 1,滑动变阻器的滑片P 移至a 端时,电路中的电流为0.2A ,此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路,且滑动变阻器接入阻值最大,由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V ,电源电压为12V ,则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V ,由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为
2max 2max 210V
=500.2A
U R I =
=Ω 则当闭合开关S 、S 2,滑动变阻器的滑片移至a 端时,电路为R 1与R 2串联电路,由串联分压可求R 1两端电压为
1112404812V=V 40509
R U U R R Ω''=
=⨯+Ω+Ω 由于R 1为纯电阻,则1.5min 电流通过R 1产生的热量为
2
211148V 9 1.560s=64J
40U W t R ⎛⎫
⎪''⎝⎭
==⨯⨯Ω
故C 符合题意;
D .由于电源电压不变,则由2
U P R
=可知,当电路阻值最大时,电路总功率最小,则闭
合开关S 、S 3,滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大,功率最小,若最小功率为1.2W ,则此时电路电流为
min min 1.2W
=0.1A 12V
P I U =
= 则此时电路总电阻为
max min 12V
=1200.1A
U R I =
=Ω 则小灯泡此时电阻应为
R L 实=R max -R 1-R 2max =120Ω-40Ω-50Ω=30Ω
此时小灯泡分得电压应为
U L 实=I min R L 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。

故选BC。

6.把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是()
A.在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小
B.电路的总功率最大值为10.8W
C.小灯泡的电功率最小值为0.75W
D.滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω
【来源】天津市2018年中考物理模拟试题
【答案】ACD
【解析】
【分析】
分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V)。

(1)滑片向左移动时,根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化;再判定总电阻的变化,根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况;(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻,确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻,利用P UI
=求电路的总功率最大值;
(3)为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入的电阻最大,利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压;再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻;最后利用P UI
=求小灯泡的电功率最小值;
(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。

【详解】
A.由图知道,由实物电路图可知:灯泡与滑动变阻器串联;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V),当滑片向左移动时,则滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由于电源电压不
变,由
U
I
R
=知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;滑动变阻器连入电路的电
阻变小、分压变小,所以电压表示数的变小,故A 正确; B .由P UI =可知,当灯正常发光时的电流
3W
0.5A 6V
P I U =
=
=额
额额
由于电路中的最大电流是0.5A ,则滑动变阻器连入电路的最小电阻
min max
18V 6V
24Ω0.5A
U U R I --=
=
=额
此时电路中电功率最大
max max 18V 0.5A 9W P UI ==⨯=
故B 错误;
C .由2
U P R
=可知,灯泡的电阻
22
L (6V)12Ω3W
U R P ===额

由图知道,为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V ,此时滑动变阻器连入的电阻最大,由串联电路电压特点可知,小灯泡两端的最小电压是
L R 18V 15V 3V U U U =-=-=
此时电路中的电流
L R L L 3V
0.25A 12Ω
U I I I R ===
== 所以滑动变阻器连入的最大电阻
R max R 15V
60Ω0.25A
U R I =
== 此时小灯泡的最小电功率
min L L 3V 0.25A 0.75W P U I ==⨯=
故C 正确;
D .由以上计算知道,滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω,故D 正确。

故选ACD 。

7.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6.25Ω
B .A 和B 串联,电路中电流为0.4A 时,A .B 的电压之比为5:4
C .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5:4
D .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 2.0V
50.4A
U 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 A
B B B B 2.0V 42.5V 5
P 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A
B 2.5V U U ''==,由图象可知,通过两元件的电流A 0.5A I '= B
0.4A I '=,则A . B 的电功率之比: A
A A A B
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:
A
B 3V 3V 6V U U U ''''=+=+= 故D 错误。

8.如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。

假设电源电压380V 保持不变,电动机线圈电阻为1Ω,不考虑电动机各处摩擦。

当电动机将540kg 重物匀速提升16m 的过程中,电路中的电流为20A ,动滑轮的机械效率为80%,则电动机提升重物所用的时间为
A.10s B.15s
C.20s D.25s
【来源】【初中科学2026】【初三下】
【答案】B
【解析】
【详解】
拉力做的有用功:
W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J,拉力所做的功(总功):
W总=
4
8.6410J
=
80%
W
η

有用= 1.08×105J,
电动机线圈电阻的发热功率:
P热=I2R=(20A)2×1Ω=400W,
因能量守恒,电动机的拉力做功的功率为:
P=P总-P热=20A×380V-400W=7.2×103W,电动机提升重物所用的时间:
t=
5
3
1.0810J
7.210W
W
P

=

总=15s,
故选B。

【点睛】
解决本题的关键知道电动机不是纯电阻用电器,电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能(发热)。

9.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,灯泡L的电阻是20Ω。

当S闭合,S1断开,且滑片P在b端时,电流表示数为0.3A;当S、S1都闭合,且滑片P在a端时,此时小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A(不考虑温度对电阻的影响),则下列说法正确的是()
A .电源电压为12V
B .电阻R 1的阻值为250Ω
C .电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为8:5
D .小灯泡的额定功率是11.25W
【来源】广东省广州市第六十五中学2019-2020学年九年级4月月考物理试题(线上检测) 【答案】D 【解析】 【分析】
当S 闭合,S 1断开,且滑片P 在b 端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;当S 、S 1都闭合,且滑片P 在a 端时,灯泡与R 1并联,电流表测干路电流,灯泡正常发光,先计算其电流,再由P UI =计算其额定功率;根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R 1的电流,再根据欧姆定律求出R 1的阻值;当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,根据P UI =求出其大小;当灯泡与R 1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据P UI =求出其大小,进一步求出两者的比值。

【详解】
A .由图知,当S 闭合,S 1断开,且滑片P 在b 端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,由串联电路特点和欧姆定律可得,电源的电压
L 2()0.3A 20Ω30Ω15V ()U I R R =+=⨯+=
故A 错误;
BCD .当S 、S 1都闭合,且滑片P 在a 端时,灯泡与R 1并联,电流表测干路电流,此时小灯泡正常发光,则灯泡的额定电压
15V U U ==额
此时通过灯泡的电流
L L 15V 0.75A 20Ω
U I R =
== 则灯泡的额定功率
L 15V 0.75A 11.25W P U I ==⨯=额额
通过R 1的电流
1L 0.8A 0.75A 0.05A I I I '=-=-=
则电阻R 1的阻值
1115V 300Ω0.05A
U R I =
== 根据电路图和2
U P R
=可知,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电
路消耗的总功率最小;灯泡与R 1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大;则
电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比
()()max min :::0.8A:0.3A 8:3P P UI UI I I ='='==
故BC 错误、D 正确。

故选D 。

10.如图所示,将灯L 1、L 2按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中,在图甲中灯L 1的功率为4W ,在图乙中灯L 1的功率为9W 。

设灯丝电阻不变。

下列说法中正确的是
A .甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2
B .甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是2:3
C .L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是2:1
D .乙图中灯L 1、L 2的功率之比是2:1
【来源】河南省焦作市2018-2019学年九年级(上)期末检测物理试题 【答案】BC 【解析】 【详解】
B .由图甲知道,两灯串联,根据题意,由2
U P R
=知道,
2111
4U P W R =
=, 由图乙知道,两灯并联,所以U =U 1′=U 2′,由2
U P R
=知道,
211
9U P W R '==, 所以,
2
12
11221
1
1
4949P P U R U W U U W R ====',
解得甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是:
11123
U U U U ==' , 故B 正确;
C.由于U1 =2
3
U,根据串联电路的电压特点知道,U2 =
1
3
U,由串联电路的分压原理知
道,L1、L2两灯灯丝电阻之比是:
11
22
2
2
3
11
3
U
R U
R U U
===,
故C正确;
D.乙图中灯L1、L2并联,两端电压相等,由
2
U
P
R
=知道,灯L1、L2的功率之比是:
2
12
1
2
2
1
2
1
2
U
R R
U R
P
P
R
'
===
'

故D错误;
A.甲电路中电流是:
12222
=
23
U U U
I
R R R R R
==
++

乙电路中电流是:
12222
3
=
22
U U U U U
I
R R R R R
+=+=


由P=UI知道,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是:
2
2
32
=
39
2
U
U
P R
U
P U
R

=




故A错误。

11.如图所示的电路中,电源电压12V且保持不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L的额定功率为7.2W。

当开关S1、S2都闭合时,通过灯泡的电流为I1,灯泡正常发光;当开关S1闭合S2断开时,通过灯泡的电流为I2,灯泡的功率是3.2W,则下列计算结果不正确的是()
A.灯泡电阻是20Ω
B .电阻R 的阻值是10Ω
C .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的的功率是1.6W
D .I 1:I 2=9:4
【来源】2019年四川省成都市树德实验中学(西区)中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .当开关S 1、S 2都闭合时,电路为灯泡的简单电路,灯泡正常工作,电源的电压U =12V ,电路中的电流
I 1=
P U
额=
7.2W
12V
=0.6A 灯泡的电阻
R L =1U I =12V 0.6A
=20Ω 故A 正确,不符合题意;
B .当开关S 1闭合S 2断开时,灯泡和电阻R 串联,电路中的电流
I 2
=0.4A 电路中的总电阻
R 总=2U I =12V 0.4A
=30Ω
R 的阻值
R =R 总−R L =30Ω−20Ω=10Ω
故B 正确,不符合题意;
C .由B 知,当开关S 1闭合S 2断开时,通过电阻R 的电流为0.4A ,则电阻R 的功率
P R =I 22R =(0.4A)2 10Ω=1.6W
故C 正确,不符合题意; D .由AB 知, I 1=0.6A ,I 2=0.4A ,则
I 1:I 2=0.6A:0.4A=3:2
故D 错误,符合题意。

故选D 。

12.图甲为一个超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V ,定值电阻R 0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA ,电压表的量程为0~9V .湿敏电阻R 的阻值随湿度RH 变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出
A .R 的电流最小值为80mA
B .R 的电功率最大值为0.9W
C .R 0的电功率最小值为0.3W
D .装置能监测湿度最大值为90%
【来源】2017年初中毕业升学考试(重庆B 卷)物理(带解析) 【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
A.因为R 0与R 串联,当R 有最大阻值时电路的电流最小,且最小电流值是I min =0U
R R
+
=
12V
30W+120W
=0.08A=80mA ,但R 两端的电压U 1=9.6V ,超出电压表的量程,故当电压表
的示数是9V 时,R 的电流最小,此时I=
12930V

=0.1A=100mA ,故A 错误; B. 由欧姆定律可得,电路中的电流I=0U
R R +,则湿敏电阻R 的电功率:
P R =I 2
R=(0U
R R
+)2R=

所以,当R=R 0=30Ω时,R 的电功率P R 最大,则
P R 最大=204U R =()2
12V 430⨯Ω =1.2W ,
故B 错误;
C.电路有最小电流时,R 0的功率最小为P 0=I 2R 0=(0.1A )2×30Ω=0.3W ,故C 正确;
D.由丙图知道,R=100Ω时,能监测湿度为90%,由题意知道当R 有最大值时能监测湿度最大值大于90%,故D 错误. 故选C .
13.如图甲所示,电源电压恒为9V.滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电子元件R 在0.1A~0. 4A 的电流范围内均能正常工作,若该电子元件的U -I 图像如图乙所示,则该电子元件在其正常工作的范围内,下列判断正确的是( )
A .该电子元件两端的电压增大时,其电阻增大
B .该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为4:1
C .该电子元件在某个正常工作状态下,它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率
D .滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~100Ω
【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校2019~2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】
A .由该电子元件的U -I 图像可知,当电压为2V 时,电流为0.1A ;由欧姆定律得,此时的电阻是:
2V 20Ω0.1A
U R I =
== 当电压为4V 时,电流为0.4A ;由欧姆定律得,此时的电阻是:
''
'4V 10Ω0.4A
U R I ===
可知,该电子元件两端的电压增大时,其电阻减小;故A 项错误;
B .由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.1A 时,电压为2V ;此时消耗的电功率是;
2V 0.1A 0.2W P UI ==⨯=
由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.4A 时,电压为4V ;此时消耗的电功率是;
'''4V 0.4A 1.6W P U I ==⨯=
该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为:
1.6W 8
0.2W 1
= 故B 项错误;
CD .由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.4A 时,电压为4V ;此时消耗的电功率是1.6W ;此时滑动变阻器两端的电压是:
==9V 4V=5V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联,所以流过滑动变阻器的电流是:
==0.4A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是:
5V 0.4A 2W P U I ==⨯=滑滑滑
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,为:
5V
12.5Ω0.4A
U R I =
==滑滑滑 由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.1A 时,电压为2V ;此时消耗的电功率是0.2W ;此时滑动变阻器两端的电压是:
''==9V 2V=7V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联,所以流过滑动变阻器的电流是:
''==0.1A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是:
'''7V 0.1A 0.7W P U I ==⨯=滑滑滑
此时滑动变阻器接入电路的阻值是:
'''7V 70Ω0.1A
U R I ===滑滑滑
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω;
由该电子元件的U -I 图像可知,当电流为0.2A 时,电压为3V ;此时消耗的电功率是;
''''''3V 0.2A 0.6W P U I ==⨯=
此时滑动变阻器两端的电压是:
''''''==9V 3V=6V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联,所以流过滑动变阻器的电流是:
''''==0.3A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是:
''''''6V 0.3A 1.8W P U I ==⨯=滑滑滑
可见该电子元件在某个正常工作状态下,它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率;故C 项正确、D 项错误;
14.如果加在某定值电阻两端的电压从8 V 升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,则该电阻的电功率变化了 A .0.2 W B .1.8 W
C .2.0 W
D .8.0 W
【来源】2018届九年级人教版物理中考复习测试:第十八章 电功率
【答案】B 【解析】 【详解】
电阻两端的电压变化,电阻保持不变,当电阻两端的电压为8V 时,通过电阻的电流为
118U V I R R =
=----①,当电阻两端的电压为10V 时,通过电阻的电流为2210-V U I R R ==---②,由于电流的变化量210.1I I I A ∆=-=----③,由①②③解
得R=20Ω,电阻电功率变化量:()()2
2
222121108 1.82020V V U U P P P W R R ∆=-=-=-=ΩΩ
. 故答案为1.8.
15.两个灯泡L 1和L 2分别标有“6V 、2A”和“9V 、1A”字样,不考虑温度的影响,将它们连入同一电路中,为确保两灯均不坏,下列说法正确的是( ) A .将它们串联时,电路两端允许最大电压是15V B .将它们并联时,干路中允许最大
电流是3A
C .将它们并联时,电路中允许最大总功率是21W
D .将它们串联时,L 1允许的最大功率是3W
【来源】2017-2018学年人教版九年级物理第十七章 第三节 电阻的测量 同步测试 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由灯泡L 1标有“6V 、2A”,可以求出
R 1=
=
=3Ω,
由灯泡L 2标有“9V 、1A”,可以求出
R 2=
=
=9Ω, 通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值,否则会损坏灯泡; 将它们串联时,则干路最大电流是1A ,总电压为
1A×(3Ω+9Ω)=12V ,
故A 不符合题意;
将它们并联时,干路两端的最大电压为6v ,所以干路中允许最大电流
I =
+
2.67A
故B 不符合题意;
将它们并联时,电路中允许最大总功率
P =
+
=16W , 故C 不符合题意;
将它们串联时,L 1允许的最大电流是1A ,所以最大功率
P =I 2R =
=3W ,
故D符合题意;
故选D。

16.如图所示电路,电源电压不变。

闭合开关 S,当滑片 P 置于变阻器的b 端时,电压表的示数为6V,当滑片 P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了 2V,从 P 置于中点开始在 20s 内定值电阻R1产生的热量为 64J,则下列判断正确的是
A.R1 的阻值为10Ω
B.滑动变阻器 R 的最大阻值为20Ω
C.电源电压为 10V
D.R1先后两次消耗的电功率之比为 3:4
【来源】湖南师大附中博才学校2018-2019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,当滑片P置于变阻器的b端时,定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联;当滑片P置于变阻器的中点时,定值电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联。

AB.根据串联电路的分压特点可知,当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为:
6V−2V=4V,
∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
∴根据欧姆定律可得:
U=I1R1+6V,
U=I2R1+4V,
I1=6V
R

I2=4V
1
2
R=
8V
R

∵电源的电压不变,

I1R1+6V= I2R1+4V 即:
6V R R1+6V=
8V
R
R1+4V
简化可得:
R1=R,
根据Q=I2Rt可得,P置于中点时,在20s内定值电阻R1产生的热量:
Q1=I22 R1t=(8V
R
)2 R1×20s=
()2
2
8V
R
×R×20s=
()2
8V
R
×20s=64J,
解得:
R=20Ω,即;
R1=20Ω,故A不正确、B正确;
C.电源的电压:
U= I1R1+6V=6V
R
R1+6V=
6V
20Ω
×20Ω+6V=12V,
故C不正确;
D.根据P=I2R可得,R1先后两次消耗的电功率之比:
P1:P′1=(I1)2 R1:(I2)2 R1=(I1)2: (I2)2=(6V
R
)2:(
8V
R
)2=9:16,
故D不正确。

17.王同学在科技周制作了一个多档位电热器模型。

为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示。

电源两端电压不变,R1的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为R2.。

当开关S闭合,S1、S2断开时,将滑动变阻器的滑片置于b端,此时电压表示数为U1,R3消耗的功率P3为6.4W;当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U2;当开关S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为I2。

已知I1∶I2=3∶7,U1∶U2=2∶9。

则下列说法中正确的是()
A.R2的阻值为30Ω
B.电源电压为30V
C.R3的阻值为20Ω
D.当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片置于b端时,多档位电热器消耗的电功率为104.4W
【来源】2020届九年级物理培优压轴题专练专题18-电学大综合。

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