中考物理(电功率的综合计算问题提高练习题)压轴题训练附答案

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 VB ．滑片在最右端时，定值电阻R 0的功率为6WC ．滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD ．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===3.5Ω1.0AU 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．如图甲所示电路，电源电压不变。

R 1是滑动变阻器，R 2是定值电阻。

当开关S 闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示。

下列判断正确的是（ ）A ．电路消耗电功率的最大值为7.2WB ．变阻器R 接入电路的最大阻值为120ΩC ．定值电阻R 2的电阻值为20ΩD ．电源电压为12V【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】BC ．由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为2R 的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知0.6A I =大由UI R=可得，电源的电压 220.6A U I R R 大==⨯……①当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值1R 与电阻2R 串联，电压表测1R 两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知110V U = 0.1A I =小变阻器1R 的最大阻值1110V 100Ω0.1AU R I 大小=== 因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压12210V 0.1A U U I R R =+=+⨯小……②由①②可得220.6A 10V 0.1A R R ⨯=+⨯解上式可得220ΩR =故B 错误，C 正确； D ．电源的电压20.6A 0.6A 20Ω12V U R =⨯=⨯=故D 正确；A ．电流最大时，电路消耗的最大电功率0.6A 12V 7.2W P I U ==⨯=大大故A 正确。

故选ACD 。

3．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“10Ω 2A ”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 。

4．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R1、R2并联接在电路中，根据2UPR=可知，当R2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2min6V10Ω0.6AR==电功率大小是()222max2min6V3.6W10ΩUPR===当R2的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如R2的电阻是30Ω，其电流大小是2min2max6V0.2A30ΩUIR===这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是()222min2max6V1.2W30ΩUPR===那么滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比是2max2min: 3.6W:1.2W3:1P P==D正确。

故选ACD。

5．定值电阻R1、R2和滑动变阻器R3接入如图电路中，电源电压不变。

当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，电压表V1和V2的示数之比1221U U=：：，电流表的示数I1=1A；滑片P位于最右端时，电压表V1和V2的示数之比1225U U''=：：。

当开关S1断开，S2闭合，两个电压表V1和V2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S 1闭合，S 2断开，R 3滑片P 位于a 点时等效电路为图1所示：；当开关S 1闭合，S 2断开，R 3滑片P 位于最右端时等效电路为图2所示：；当开关S 1断开，S 2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S 1、S 2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R3=R1时，R3消耗的功率最大，为()223124V=9W44?16ΩUPR==最大故D正确。