中考物理(电功率的综合计算问题提高练习题)压轴题训练含答案解析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、初中物理电功率的综合计算问题
1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5 V
B .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6W
C .滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω
D .电灯的电阻随着电流的增大而减小
【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;
ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以
03V 2.0R U +=电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以
04.5V 1.0=R U +电源…②
由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为
12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑
滑动变阻器的最大阻值为
3.5V
=
==3.5Ω1.0A
U R I 滑滑大小 故C 错误;
滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为
2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯
故B 正确;
D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
故选B 。
2.如图甲所示,闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。
下列说法中正确的是( )
A .电源电压为9V
B .滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C .小灯泡的额定功率为6W
D .电路总功率的变化范围是6W~12W
【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题
【答案】BCD 【解析】 【分析】
由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI =求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图像读出V 1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R 两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P UI =求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。
【详解】
由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;
AC .当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流max 1.0A I =,电压表V 2的示数06V U =,电压表V 1的示数为12V ,即电源
的电压U=12V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时灯泡两端的电压
L012V6V6V
U U U
=-=-=因此时小灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定功率
L L max 6V 1.0A6W
P U I
==⨯=电路的最大总功率
max max 12V 1.0A12W
P UI
==⨯=
故A错误、C正确;
BD.当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图像可知,电路中的最小电流min0.5A
I=,电压表V1的示数U1=5V,此时滑动变阻器两端的电压
R112V5V7V
U U U
=-=-=
由
U I
R
=可得,滑动变阻器的最大阻值
R
min
7V
14Ω
0.5A
U
R
I
===
电路的最小总功率
min min
12V0.5A6W
P UI
==⨯=
则电路总功率的变化范围是6W∼12W,故BD正确。
故选BCD。
3.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,R0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~3V
④电阻R0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】
由电路图可知,R0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,R0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R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R0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R0的电流最大,
12V
0.3A
10Ω10Ω
U
I
R R
===
++
大
小
,
则电压表的最大示数为:
0.3A10Ω3V
U I R
==⨯=
最大大
,
R0消耗的电功率:
22
00
0.3A10Ω0.9W
R
P I R
==⨯=
大大
(),
当R0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:
6V
0.2A
20Ω10Ω
=
U
I
R R
==
++
小
大
,
则电压表的最小示数为:
0.2A10Ω2V
U I R
==⨯=
最小小
,
所以,电压表示数的范围为2V~3V,故③错误;
R0消耗的电功率:
22
00
0.2A20Ω0.8W
R
P I R
==⨯=
小小
(),
所以,电阻R0消耗的功率范围为0.8W~0.9W,故④正确。
故选B。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“6V
6W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“6V 3W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率(不考虑温度对灯丝电阻的影响)()
A.大于3W B.等于3W C.小于3W D.无法确定
【来源】安徽省无为市2019-2020学年九年级(上)期末质量检测物理试题
【答案】A
【详解】
由2U P R
=可得到2
U R P =
,当额定电压相同时,额定功率越小,其电阻越大,所以“6V
3W ”的小灯泡电阻比“6V 6W ”的小灯泡电阻大,因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以改接灯泡后,电路的总电阻变大,根据U
I R
=
可知,电路中的电流变小,电阻R 两端的电压也变小,因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,并且电源电压不变,
所以“6V 3W ”的小灯泡两端电压是变大的,即大于6V ,由2
U P R
=可知,这时灯泡的电
功率是变大的,即大于3W 。
故选A 。
5.图甲是小灯泡1L 和2L 的电流随电压变化的图象。
将它们按图乙所示接入电路中,闭合开关S ,小灯泡1L 的实际功率为1W 。
下面的说法中正确的是( )
A .电源电压为2V
B .电流表的示数为0.5A
C .灯泡1L 比2L 暗
D .电压为0.5V 时,灯泡1L 的功率为
0.05W
【来源】2019年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】
A .由甲图可知,当1L 两端的电压12V U =时,通过它的电流I 1=0.5A ,根据P UI =可得
1L 的实际功率为1W ,由乙图知,1L 、2L 并联,所以
122V U U U ===
故A 正确;
B .由乙图知,两灯并联,电流表测干路的电流,由甲图知当22V U =,通过它的电流I 2=0.3A ,根据并联电路电流的特点可得,通过电流表的电流为
120.50.30.8A A A I I I =+=+=
故B 错误; C .2L 的实际功率为
22220.30.6V A W <1W P U I ==⨯=
小于1L 的实际功率,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知,1L 比2L 亮,故C 错误; D .由甲图知,当电压为30.5V U =时,通过灯泡1L 的电流为30.2A I =,灯泡1L 的功率为
3330.50.20.1V A W P U I ==⨯=
故D 错误。
故选A 。
6.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=48.6410J
=80%
W η⨯有用
= 1.08×105J , 电动机线圈电阻的发热功率:
P 热=I 2R =(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)。
7.如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样,电压表选用的是“0~15V 的量程,电流表均选“0~0.6A"的量程,电源的电压保持不变。
当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,电路消耗的总功率为2.7W,电流表A的示数为I1,电压表的示数为U1;当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数为I2,电压表的示数为U2;当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电流表A1的示数为I3,电压表的示数为U3。
若I1∶I2=5∶3,U2∶U3=3∶5,则下列结论错误的是()
A.I2∶I3=3∶2
B.U1∶U3=4∶3
C.该电路的最小功率为1.08W
D.该电路的最大功率为5.4W
【来源】2019年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题
【答案】B
【解析】
【详解】
根据电路图,分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1和只闭合开关S1的等效电路图,分别如下图所示:
AB .当只闭合开关S 1、S 3,滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时,图1中只有R 1连入电路中,所以U =U 1, 由欧姆定律可知,电路中电流:11
U
I R =
, 电路消耗的总功率 21
=2.7W U P R =
当只断开开关S 1,滑片P 滑至最右端时,由图2知,R 1与R 2的最大阻值串联,电压表只测R 2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时电路中电流
212120U U
I R R R =
=++Ω
由题知
12: 5: 3I I =
即
11215320U
I R U I R ==+Ω
解得:R 1=30Ω, 则
11 2.7W?30Ω=9V U U PR ===
所以
219V
=0.18A 2030Ω+20Ω
U I R =
=+Ω
则R 2两端电压
2220.18A?20Ω=3.6V U I R ==
当只闭合开关S 1,滑片P 仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R 1和R 2的总电压,电流表A 1测电路中电流,由题可知
23: 3: 5U U =
则
3255×3.6V=6V 33
U U ==
此时电路中的电流
123
U
I R R R '=
++
由欧姆定律可得此时电压表的示数
()()312121233
9V
=(30Ω+20Ω)=6V 3020U U I R R R R R R R R '=+=
⨯+⨯++Ω+Ω+
解得:R 3=25Ω 则
31239V
=0.12A 30Ω+20Ω+25Ω
U I R R R =
=++
所以
23: 0.18 A: 0.12 A=3: 2I I =
则电压之比为
13: 9 V: 6 V=3: 2U U =
故A 正确,但不符合题意,故B 错误,符合题意;
C .由三个等效电路图可知,当只闭合开关S 1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最
大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由2
U P R
=知此时电路中电功率最
小,所以该电路的最小功率
39V?0.12A=1.08W P UI ==最小
故C 正确,但不符合题意;
D .当闭合开关S 1、S 2、S 3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A 量程0−0.6A ,所以电路中最大电流为0.6A ,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率
9V?0.6A=5.4W P UI ==最大最大
故D 正确,但不符合题意。
故选B 。
8.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 。
9.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 2L
P R 实 3.2W
20Ω
=0.4A 电路中的总电阻
R总=
2
U
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S1闭合S2断开时,通过电阻R的电流为0.4A,则电阻R的功率
P R=I22R=(0.4A)2⨯10Ω=1.6W
故C正确,不符合题意;
D.由AB知, I1=0.6A,I2=0.4A,则
I1:I2=0.6A:0.4A=3:2
故D错误,符合题意。
故选D。
10.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
【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
U
I
R
=可得,电源的电压
00
0.6A
U I R R
==⨯
大
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
4V
20Ω0.2A
U R I =
==滑滑小 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
()()000.24A 20ΩU I R R R =+=⨯+滑
因电源电压不变,所以
()000.6A 0.24A 20ΩR R ⨯=⨯+
解得010ΩR =,电源电压为
000.6A 0.6A 10Ω6V U I R R ==⨯=⨯=大
滑动变阻器与电阻R 0串联,设滑动变阻器的电功率P 2,两端电压为U 2,通过的电流为I 2
222
2
2222
22
0000()(0)
11()()4U U U P U I I R R R R R R R R R R R R =====≠++-+滑滑滑滑滑滑滑滑
滑动变阻器的电功率最大时, 滑动变阻器的阻值为
010ΩR R ==滑
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R 3V U =,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
R 3V 0.3A 0.9W P U I ==⨯=
故A 错误,B 正确;
C .当滑片在a 端时,R 0的功率为
06V 0.6A =3.6W P UI ==⨯大
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
6V 0.2A 1.2W P UI ==⨯=小
故D 正确。
故选BD 。
11.两个定值电阻,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U
I 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 10Ω
U 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U
I 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 。
12.如图甲所示的电路中,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,电源电压不变。
闭合开关S 后,滑片 P 从 a 端移动到 b 端,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙 所示,则下列判断错误的是( )
A .电源的电压为 6V
B .电路的最大总功率为 3.6W
C .R 2 消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W
D .滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为 0.8W 【来源】重庆八中2019-2020学年九年级3月月考物理试题 【答案】D 【解析】
【详解】
由图甲可知,两电阻串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A .当滑片位于a 端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R 1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,I a =0.6A ,由I =
U
R
可得,电源的电压 U =I a R 1=0.6A ×R 1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,I b =0.2A ,U b =4V ,则滑动变阻器的最大阻值
R 2=
b b U I =4V 0.2A
=20Ω 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U =I b R 1+U b =0.2A ×R 1+4V
因电源的电压不变,所以
0.6A ×R 1=0.2A ×R 1+4V
解得:R 1=10Ω,电源的电压
U =I a R 1=0.6A ×10Ω=6V
故A 正确,不符合题意; B .电路的最大总功率
P 最大=UI a =6V ×0.6A=3.6W
故B 正确,不符合题意; C .电路中的电流
I =
12U R R +=2
6V
10ΩR + 滑动变阻器消耗的电功率
P 2=I 2R 2=(26V
10ΩR +)2×R 2=()
()2222
6V 10ΩR R +=()()2
222
6V 10Ω410Ω
R R -+⨯
当R 2=10Ω时
P 2max =(
)2
6V 40Ω
=0.9W
当R 2=0Ω时,P a =0W ,当R 2=20Ω时,
P b =(
6V
10Ω20Ω
+)2×20Ω=0.8W
综上可知,滑片P 从a 端移动到b 端,R 2消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W ,故C 正确,不符合题意;
D .由C 知,滑片位于中点位置时,即当R 2=10Ω时,滑动变阻器的功率为 0.9W ,故D 错误,符合题意。
故选D 。
13.如图a 所示是电阻甲和乙的I —U 图像,下列说法不正确的是( )
A .电阻甲为定值电阻,电阻乙的阻值随着温度的升高而减小
B .当电阻甲两端电压为1V 时,R 甲=5Ω,此时甲的实际电功率为0.2W
C .如图b 所示,当开关闭合,电路电流为0.5A 时,电路总电阻是10Ω
D .如图c 所示,当开关闭合,电源电压为2V 时,电路总功率为0.8W 【来源】山东省淄博市沂源县2019-2020学年九年级(上)期中考试物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化,再根据乙电阻热功率与阻值的关系分析作答;
(2)由图像可知,当甲两端的电压为1V 时对应的电流,根据欧姆定律求出R 甲,根据
P UI =求出此时甲的实际电功率;
(3)甲和乙串联,由图b 读出电路电流为0.5A 时甲和乙电阻两端的电压,利用欧姆定律可求出R 乙,根据串联电路的电阻特点可得总电阻;
(4)甲和乙并联,由图c 读出电源电压为2V 时甲和乙电阻对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出总电流,再根据P UI =求出此时电路的总功率。
【详解】
A .由图a 可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变;随着电压的增加,乙电阻的热功率增加,温度升高,其阻值变小,故A 正确,不符合题意;
B .由图a 可知,当甲两端的电压为1V 时,通过的电流为0.2A ,根据欧姆定律可得
1V
052A
Ω.U R I =
==甲甲甲 此时甲的实际电功率
1V 0.2A 0.2W P U I ==⨯=甲甲甲
故B 正确,不符合题意;
C .如图b 所示,甲、乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.5A 时,由图a 可知,甲和乙两端的电压均为2.5V ,根据U
R I
=
可知,此时甲乙的阻值相同,则电路总电阻
5Ω5Ω10Ω
R R R
=+=+=
甲乙
故C正确,不符合题意;
D.如图c所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图a可知
0.4A I=
甲,0.2A I=
乙
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流
0.4A0.2A0.6A
I I I
=+=+=
甲乙
则此时电路的总功率
2V0.6A 1.2W
P UI
==⨯=
故D错误,符合题意。
故选D。
14.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示,加热电阻R1=66Ω、
R2=176Ω,S1是手动控制开关,S2是可随温度自动跳转的温控开关,R0是特殊限流电阻,热熔器加热时R0的电阻较大,LED指示灯发红光,保温时R0的电阻较小,LED指示灯发绿光。
已知LED灯发光两端电压保持不变,下列说法错误的是()
A.开关S1和S2都闭合时,热熔器处于加热状态
B.开关S1闭合,S2断开时,R1的功率小于R2的功率
C.保温状态时加热电路的电功率为300W
D.发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流
【来源】湖北省黄石市大冶市2018届九年级上学期期末考试物理试题
【答案】C
【解析】
【分析】
电源电压不变,根据电功率的公式
2
U
P
R
=可知电路中的总电阻越小,电路的加热功率越
大,热熔器处于加热状态,反之处于保温状态;
(1)开关S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,只有R1工作,电路中的总电阻最小,根据
2
U
P
R
=分析电功率的变化,从而得到处于哪种状态;
(2)开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,根据串联电路电流的规律和电功率的公式得到两个电阻电功率的大小关系;
(3)两个电阻串联时,电路中的总电阻最大,根据
2
U
P
R
=可知处于保温状态,根据电功率
的公式得到保温状态时加热电路的电功率;
(4)加热时和保温时LED灯两端电压保持不变,根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压不变,根据欧姆定律比较两者的电流关系。
【详解】
A.开关S1和S2都闭合时,R2被短路,加热电路只有R1工作,加热电阻最小,根据2
U
P
R
=可知电功率较大,处于加热状态,故A正确,不符合题意;
B.开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,串联电路中各处的电流相等,R1<R2,由2
P I R
=可知,R1的功率小于R2的功率,故B正确,不符合题意;
C.R1与R2串联,电路中的总电阻最大,根据
2
U
P
R
=可知处于保温状态,加热电路的电功率
22
12
(220V)
200W
66Ω176Ω
U
P
R R
===
++
故C错误,符合题意;
D.热熔器加热时R0的电阻较大,LED指示灯发红光,保温时R0的电阻较小,LED指示灯发绿光,LED灯发光时两端电压保持不变,且电源电压为220V不变,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知R0两端的电压不变,因热熔器加热时R0的电阻较大,则由
U
I
R
=
可知,此时电路中的电流较小,发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流,故D 正确,不符合题意。
故选C。
【点睛】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,电功率的公式P UI
=,即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积。
15.如图所示,电路中电源电压恒为4.5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为
0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“35 Ω 1.5 A”,灯泡的额定电流为0.5 A,电阻为5 Ω(灯丝电阻不变) .闭合开关,要求两电表的示数均不能超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,则下列说法正确的是
A.灯泡的最小功率是0.45 W
B .滑动变阻器允许的调节范围是4~35 Ω
C .当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,电压表示数变大,灯泡变亮
D .当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,电压表与电流表示数的比值不变 【来源】[中学联盟]江苏省东海县南辰中学2017届九年级中考二模物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】
由图可知:变阻器与灯泡串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A .由于电压表的量程为0~3V ,故变阻器的最大电压为3V ,根据串联电路电压的规律,此时灯的电压最小为
4.5V-3V=1.5V
灯的功率最小
()2
2 1.5V 0.45W 5L U P R ===Ω
小小
故A 正确;
B .变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得
R L
U U I R R =
=
大小大
所以
3V
5101.5V
R L U R R U =
=
Ω⨯=Ω大大小
由于灯泡的额定电流为0.5A ,则电路中的最大电流为0.5A ,此时电路的总电阻最小,根据欧姆定律可得
4.5V
90.5A
U R I =
=
=Ω小最大
根据串联电阻的规律,所以变阻器连入电阻中的最小电阻为
9Ω-5Ω=4Ω
滑动变阻器允许的调节范围是4~10Ω;故B 错误;
C .当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,R 的电阻变大,根据分压原理,电压表示数变
大,由串联电路电压的规律,灯的电压变小,根据2
U P R
=可得灯的实际功率变小,灯变
暗,故C 错误;
D .当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,R 的电阻变小,根据欧姆定律,电压表与电流表示数的比即R 连入电路中的电阻大小,所以电压表与电流表示数的比值变小,故D 错误。
故选A 。