物理 电功率的综合计算问题的专项 培优 易错 难题练习题附详细答案
2020-2021物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附答案解析
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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。
2020-2021物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题及答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示的电路,电路接通后,移动滑动变阻器的滑片,电压表的最大值为6V ,电流表的最大值为3A 、最小值为1A ,由此可以确定( )A .电源电压为9VB .定值电阻的阻值为6ΩC .滑动变阻器的最大阻值为2ΩD .定值电阻最大功率为18W【来源】2020年广西中考一轮模拟物理试题(三) 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,电路为定值电阻R 1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,当滑动变阻器接入阻值最大时,由串联分压及欧姆定律可知,电压表此时示数最大为6V ,对应电流最小为1A ,此时电源电压为U =U 1+U 2=1A×R 1+6V当滑动变阻器接入阻值最小为0Ω时,电路为R 1的简单电路,由欧姆定律可知此时电流最大为3A ,此时电源电压为1211=3A U U I R R '==⨯联立求解可得电源电压为9V ,电阻R 1阻值为3Ω,当滑动变阻器全部接入时,电路总电阻为19V=91AU R I ==Ω总 则滑动变阻器最大阻值为R 滑=R 总-R 1=9Ω-3Ω=6Ω定值电阻阻值不变,由2U P R=可知定值电阻两端电压最大时,功率最大,当滑动变阻器接入阻值为0Ω时,定值电阻两端电压最大,等于电源电压9V ,此时功率为()221max19V ==27W 3U P R =Ω故选A 。
2.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10VB .小灯泡L 的额定功率6WC .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64JD .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 ==400.1AI 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=500.2AU 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 40509R 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2211148V 9 1.560s=64J40U W t R ⎛⎫⎪''⎝⎭==⨯⨯Ω故C 符合题意;D .由于电源电压不变,则由2U 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 12VP I U == 则此时电路总电阻为max min 12V=1200.1AU 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。
【物理】物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压保持不变,开关S断开后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为5∶3,此时灯L1和L2的电功率之比为()A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题【答案】A【解析】【分析】【详解】由电路图可知,开关S断开后,如果甲、乙为电压表将会造成电路断路,两灯泡均不发光,不符合题意,因此甲、乙都为电流表,此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过L2的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1、L2的电流之比12333 52I III I--===甲乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两灯泡的电功率之比为11122223P UI IP UI I===故选A。
2.如图所示,电源电压保持不变,R2=50Ω,闭合S1,断开S2,R1的电功率P1=0.1W,电压表示数为U1.开关都闭合时,电压表示数为6U1.用电阻R3替换R1、R2中的某一个,闭合开关S1,断开S2,电压表示数为U2,电路的总功率为P2,U2与U1相比,变化了0.5V.则下列结论正确的是()A.R3可能是110ΩB.R3可能是5ΩC.P2可能是0.54W D.P2可能是0.65W【来源】四川省成都市2018年中考物理试题【答案】AC【解析】【分析】【详解】由电路图知道,开关都闭合时,电路中只有R1,电压表测电源两端的电压;由电压表的示数知道,电源的电压U=6U1;当闭合S1,断开S2时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压是:U R2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1,由于串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流是:I=U1/R1=U R2/R2,即U1/R1=5U1/50Ω,故R1=10Ω;又因为R1的电功率是P1=0.1W,所以,由P=I2 R知道,此时电路中的电流是:I=,根据串联电路的特点知道,电源的电压是:U=I(R1 +R2)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V,所以U1 =U/6=6V/6=1V,当用电阻R3替换R1后,闭合开关S1断开S2时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压;(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数U2 =1.5V,R2两端的电压U R2′=U-U2=6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I1 =U R2′/R2=4.5V/50Ω=0.09A,则R3的阻值是:R3=U2/I1=1.5V0.09A≈16.7Ω,电路的总功率是:P2 =UI1 =6V×0.09A=0.54W;(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是U2 =0.5V,R2两端的电压U R2″=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I2 =U R2′/R2=5.5V/50Ω=0.11A,则R3的阻值是:R3=U2/I2=0.5V/0.11A≈4.5Ω,电路的总功率是:P2 =UI2 =6V×0.11A=0.66W,故C正确,D错误;当用电阻R3替换R2后,闭合开关S1断开S2时,R1与R3串联,电压表测R1两端的电压,(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数是:U2 =1.5V,R3两端的电压是:U3=U-U2 =6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I3 =U2/R1=1.5V/10Ω=0.15A,则R3的阻值是:R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30Ω,电路的总功率是:P2 =UI3 =6V×0.15A=0.9W;(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是:U2 =0.5V,R3两端的电压是:U3=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I4 =U2/R1=0.5V/10Ω=0.05A,则R3的阻值是:R3=U3/I4=5.5V/0.05A=110Ω,电路的总功率是:P2 =UI4 =6V×0.05A=0.3W,故AB错误,综上所述,只有AC正确,故选AC.【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的讨论电阻R3替换R1、R2中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键,需要仔细分析找出各种情况中的联系,然后列式求解,属于难题.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),R1=20Ω。
物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压保持不变,开关S断开后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为5∶3,此时灯L1和L2的电功率之比为()A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题【答案】A【解析】【分析】【详解】由电路图可知,开关S断开后,如果甲、乙为电压表将会造成电路断路,两灯泡均不发光,不符合题意,因此甲、乙都为电流表,此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过L2的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1、L2的电流之比12333 52I III I--===甲乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两灯泡的电功率之比为11122223P UI IP UI I===故选A。
2.如图甲所示电路,电源电压不变。
R1是滑动变阻器,R2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7.2W B.变阻器R接入电路的最大阻值为120ΩC.定值电阻R2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。
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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L1比灯泡L2电阻大,则()A.灯泡L1比L2的亮B.电流表A1示数比A2的大C.若L1灯丝烧断,L2两端电压变大D.若L2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L1比灯泡L2电阻大;由I=U/R可得,通过L1的电流小,即电流表A1示数比A2的小,U1=U2,由P实=UI可知,P实1<P实2,灯泡L2比L1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L1灯丝烧断,L2两端电压不变,故C错误;D.由图可知,电流表A1测量灯泡L1的电流;电流表A2测量灯泡L2的电流;电流表A测量干路上的电流;若L2灯丝烧断,电流表A2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14;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3WC .电源电压为6VD .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L 1串联,由于L 1此时的实际功率是额定功率的14,根据功率的计算公式211U P R =说明此时灯泡L 1两端的电压是额定电压的12,所以此时灯泡L 1两端的电压 111.2V 0.6V 2U =⨯= 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16V5.4V 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 22RR 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126V30Ω0.2AR 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121127Ω3Ω2799R R R R ==⨯===Ω, L 1的额定功率()22111 1.2V 0.48W 3ΩU P R === L 2的额定功率()222229V 3W 27ΩU 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。
2020-2021中考物理 电功率的综合计算问题 培优 易错 难题练习(含答案)附答案
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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∶1C .甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,电阻之比为2∶3D .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 26V 0.3A 1U 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 3UR 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 ''⨯===''⨯甲甲乙乙,则D 错误,符合题意; 故选D 。
2020-2021中考物理电功率的综合计算问题(大题培优 易错 难题)及答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.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∶2B.U1∶U3=4∶3C.该电路的最小功率为1.08WD.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:11UI 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 UI R R R ==++Ω由题知12: 5: 3I I =即11215320UI 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+20ΩU 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 33U U ==此时电路中的电流123UI R R R '=++由欧姆定律可得此时电压表的示数()()3121212339V=(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+25ΩU 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2U 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。
2020-2021物理 电功率的综合计算问题的专项 培优 易错 难题练习题及答案解析
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压为6V 且保持不变,R 0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,电流表的量程为“0-0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样。
不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则以下说法不正确的是A .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-20ΩB .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,电路消耗的最大功率是3WC .当S 、S 1、S 2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4WD .当S 、S 1、S 2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω 【来源】天津市和平区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与灯泡串联。
由2U P R=可得,小灯泡的电阻为:()22L 3V =6Ω1.5WU R P ==额额;由P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流:1.5W==0.5A 3VP I U =额额; 当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:6V-3V=6Ω0.5AU U R I-==额小; 滑动变阻器的规格为“20Ω 1A ”,则最大阻值R 大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω;故A 正确,不符合题意;B .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与L 串联,电阻最小时电流最大,其最大电流:6V==0.5A 6Ω+6ΩU I R =最大最小; 电路消耗最大功率:P 最大=UI 最大=6V×0.5A=3W ;故B 正确,不符合题意;C .S 、S 1、S 2都闭合,滑动变阻器与R 0并联,通过R 0的电流:106V=0.2A 30ΩUIR==;当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则:26V=0.3A20ΩUIR==最大;则干路上的电流:I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A;电路消耗的总功率最小值:P最小=UI最小=6V×0.5A=3W,故C不正确,符合题意;D.由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻:6V=10Ω0.6AURI==总;滑动变阻器与R0并联,则:111R R R=+滑总,即:11=10Ω30Ω1R+滑,解得R滑=15Ω.故D正确,不符合题意。
2020-2021【物理】培优 易错 难题电功率的综合计算问题辅导专题训练附答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P 由b 端滑到a 端,电压表示数U 与电流表示数I 的变化关系如图乙,则下列说法错误的是( )A .滑动变阻器的最大阻值为12欧B .电源的电压为9VC .定值电阻R 的阻值为6欧D .此电路的总功率最小为13. 5W【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题(二)【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】ABC .从甲图可以看到,这是一个串联电路,定值电阻R 和滑动变阻器串联在电路中,滑片P 在b 端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的分压原理可知,这时变阻器两端的电压最大,再根据串联电路的电压规律可知,定值电阻R 的电压最小,从乙图可以看到,3V 是最小电压,这时电流大小是0.5A ;那么滑片P 在a 端时,电压表的示数是9V ,这时只有定值电阻R 接入电路中,电源电压的大小是9V ;由上述可知,滑片P 在b 端时,变阻器两端的电压是R -9V -3V 6V U U U ===总变那么滑动变阻器的最大阻值是6V12Ω0.5AU R I ===变变变由上述可知,定值电阻R 两端的电压是9V 时,流过它的电流是1.5A ,根据UR I=可知,定值电阻R 的阻值大小是R R 9V6Ω1.5AU R I === A 、B 、C 正确,不合题意;D .根据P UI =可知,电源电压大小不变,要求电路的总功率最小,那么电路中的电流最小,当滑片P 在b 端时,电路中的总电阻最大,这时电流大小是min 9V 9V0.5A 6Ω12Ω18ΩU I R ====+总总 此电路的总功率最小是min min 9V 0.5A 4.5W P U I ==⨯=总电路的总功率最小是4.5W ,D 错误,符合题意。
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。
物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案
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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,电源电压不变,小灯泡L 上标有“6V ”字样,通过灯泡L 的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V 的量程,电流表选择0~3A 的量程。
闭合开关S ,断开S 1和S 2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A ;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V 变化到4V ,电流表的示数变化了0.4A ,已知R 1:R 2=1:4, R 2为滑动变阻器的最大阻值。
在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是( )A .R 1的阻值为5ΩB .电源的电压为11VC .整个电路的最大电功率是11WD .整个电路的最小电功率是4.4W【来源】2019年湖北省武汉市武昌区中考二模物理试题【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .闭合开关S ,断开S 1和S 2时,灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I ′=0.4A ,I ″=0.4A+0.4A=0.8A ,由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'L U =1V ,''L U =3V ,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 = 'L U +I ′R 1+'2U =1V+0.4A ×R 1+8V , U = ''L U +I ″R 1+ ''2U =3V+0.8A ×R 1+4V ,因电源的电压不变,所以,1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ,解得:R 1=5Ω,故A 正确,不符合题意;B .电源的电压:'L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V ,故B 正确,不符合题意;C .当开关S 、S 2闭合,断开S 2时,电路为R 2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时,电路消耗的电功率最大,则:P 大=UI 大=11V ×3A=33W ,故C 错误,符合题意;D .当闭合开关S ,断开S 1和S 2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 111V= U L 小+ I 小×25Ω,由图象可知,当I 小=0.4A ,U L 小=1V 符合,则电路的最小电功率:P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ,故D 正确,不符合题意。
物理电功率的综合计算问题的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案解析
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.将标有“6V 3W ”和“6V 2W ”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化) ,接在电压为6V 的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是 A .通过甲灯泡电流大,所以甲灯比乙灯亮 B .两只小灯泡都能正常发光 C .甲、乙两灯的两端电压之比为3: 2D .乙灯的实际功率为0.72W ,电路的总功率为1.2W【来源】山东省枣庄市第七中学2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .将甲、乙串联在电压为6V 的电源两端,通过的电流相等,故A 项错误;B .跟据P=UI 可知甲、乙正常工作的电流:3W 0.5A 6VP I U ===甲甲甲, 2W 1A 6V 3P I U ===乙乙乙, 将两灯串联,只能提供一个电流,两个灯泡不可能都正常发光,故B 项错;C .根据2U P R=可得甲、乙的电阻:()226V ==12Ω3W U R P =甲甲甲,()226V ==18Ω2W U R P =乙乙乙, 串联电流相等,根据U=IR 可得它们两端电压之比为:::12Ω:18Ω2:3U U IR IR ''===甲乙甲乙,故C 项错误;D .串联电路总电阻等于分电阻之和,则将它们串联以后的总电阻为:R 总=R 甲+R 乙=12Ω+18Ω=30Ω,则电路电流为:6V=0.2A 30ΩU I R ==总 根据P=I 2R 可得它们各自消耗的实际功率:()220.2A 12Ω=0.48W P I R ==⨯甲甲实,()220.2A18Ω=0.72WP I R==⨯乙乙实,则电路的总功率为:=+=0.48W+0.72W=1.2WP P P总甲实乙实,故D项正确;2.小明设计了一个多档位电加热器,电路如图所示,其中R1、R2、R3为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其消耗的电功率可忽略不计。
小明设想通过开关的组合,使电加热器具有多档功率。
2020-2021物理 电功率的综合计算问题的专项 培优 易错 难题练习题附答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.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 WC .2.0 WD .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:()()22222121108 1.82020V V U U P P P W R R ∆=-=-=-=ΩΩ. 故答案为1.8.2.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5ΩC .该电路最小功0.3WD .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 5Ω0.6AU R I === 故B正确,B 符合题意; C .根据功率公式2U 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 30Ω0.1AU R I ===总 则电路最小功率为22min(3V)0.3W 30ΩU P R ===总 故C 正确,C 符合题意; D .根据功率公式222222000001()()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22max0(3V)0.45W 445ΩU P R ===⨯ 故D 正确,D 符合题意。
2020-2021【物理】物理 电功率的综合计算问题的专项 培优 易错 难题练习题及答案
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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,电源电压不变,小灯泡L 上标有“6V ”字样,通过灯泡L 的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V 的量程,电流表选择0~3A 的量程。
闭合开关S ,断开S 1和S 2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A ;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V 变化到4V ,电流表的示数变化了0.4A ,已知R 1:R 2=1:4, R 2为滑动变阻器的最大阻值。
在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是( )A .R 1的阻值为5ΩB .电源的电压为11VC .整个电路的最大电功率是11WD .整个电路的最小电功率是4.4W【来源】2019年湖北省武汉市武昌区中考二模物理试题【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .闭合开关S ,断开S 1和S 2时,灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I ′=0.4A ,I ″=0.4A+0.4A=0.8A ,由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'L U =1V ,''L U =3V ,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 = 'L U +I ′R 1+'2U =1V+0.4A ×R 1+8V , U = ''L U +I ″R 1+ ''2U =3V+0.8A ×R 1+4V ,因电源的电压不变,所以,1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ,解得:R 1=5Ω,故A 正确,不符合题意;B .电源的电压:'L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V ,故B 正确,不符合题意;C .当开关S 、S 2闭合,断开S 2时,电路为R 2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时,电路消耗的电功率最大,则:P 大=UI 大=11V ×3A=33W ,故C 错误,符合题意;D .当闭合开关S ,断开S 1和S 2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 111V= U L 小+ I 小×25Ω,由图象可知,当I 小=0.4A ,U L 小=1V 符合,则电路的最小电功率:P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ,故D 正确,不符合题意。
2020-2021【物理】物理电功率的综合计算问题的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路,电源两端的电压不变,R 1是滑动变阻器,R 2是定值电阻,当开关S 闭合后,逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值,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 .定值电阻R 2的电阻值为10ΩB .变阻器接入电路的最大阻值为120ΩC .R 1消耗的最大电功率为1.8WD .R 2消耗的功率的最大值与最小值之差为7.2W【来源】重庆市双福育才中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .由甲图可知电路为R 1与R 2串联电路,电压表测R 1两端电压,电流表测电路电流,由乙图数据可知,当电流为0.2A 是,电压表示数为8V ,当电流为0.4A 时,电压表示数为4V ,则由串联分压可得:1228V 0.2U U U R =+=+1224V 0.4U U U R ''=+=+解得电源电压U =12V ,电阻R 2=20Ω,故A 错误;B .当滑动变阻器接入阻值最大时,由欧姆定律可知,电路电流最小,则对应乙图可知此时电流为0.1A ,电压表示数为10V ,则滑动变阻器接入电路最大阻值为:1max 1max 1min 10V100Ω0.1AU R I === 故B 错误;C .设R 1两端电压为1U ''时其功率最大,此时R 2两端电压为:21U U U ''''=-由于串联,流过R 1电流为:2122U I I I R ''''''''=== 则此时R 1功率为:21max1112U P U I U R ''''''''== 带入数据整理可得:()21max1196W 205P U ''=--+ 则可知当16V U ''=时R 1功率最大,为1.8W ,故C 正确;D .当滑动变阻器接入阻值最小时,电路电流最大,为0.6A ,由2P I R =可知此时R 2功率最大,为:()222max 2max 20.6A 20Ω7.2W P I R ==⨯=当滑动变阻器接入阻值最大时,电路电流最小,为0.1A ,由2P I R =可知此时R 2功率最小,为:()222min 2min 20.1A 20Ω0.2W P I R ==⨯=则R 2消耗的功率的最大值与最小值之差为:2max 2min 7.2W 0.2W 7W P P P ∆=-=-=故D 错误。
中考物理 电功率的综合计算问题 培优 易错 难题练习(含答案)及答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.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20ΩB .电阻R 的阻值是10ΩC .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的的功率是1.6WD .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=7.2W12V=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 2LP R 实 3.2W20Ω=0.4A 电路中的总电阻R 总=2U I =12V 0.4A=30ΩR 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 。
2.如图是一个电加热器的工作原理图,其中1R 和2R 是阻值不变的发热电阻;已知加热器的额定电压为220V ,额定加热功率990W ,额定保温功率为110W 。
当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )A .加热器的功率为110W 时,开关S 、1S 都闭合B .开关S 闭合,1S 由断开到闭合,电路中电流变大,2R 的功率变大C .电阻1R 与2R 的阻值之比为1∶8D .若用电高峰期实际电压为200V ,加热器保温状态下的实际功率约为90.9W 【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .只闭合开关S ,两电阻串联,电阻较大,根据2U P R=知,在电压一定时,电功率较小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为110W ,故A 错误;B .开关S 闭合,S 1断开时,两电阻串联,S 1闭合时,电阻R 1被短路,只有电阻R 2工作,电阻减小,根据U I R=知,电路的电流增大,R 2的电阻不变,根据22P I R =知R 2的功率变大,故B 正确; C .因为22U P R =加热、212U P R R =+保温,且P 加热=990W 、P 保温=110W ,所以 22212::990W :110W U U P P R R R ==+加热保温即1229 1R RR+=所以1281RR=故C错误;D.只闭合开关S,加热器处于保温状态,两电阻串联,保温功率为110W,则2212(220V)=440Ω110WUPR R+==额保温当实际电压为200V时,实际功率约为2122(200V)=90.9W440ΩUR RP=≈+额实故 D正确;故选BD。
【物理】物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案解析
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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。
2020-2021物理 电功率的综合计算问题的专项 培优 易错 难题练习题附答案解析
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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L1比灯泡L2电阻大,则()A.灯泡L1比L2的亮B.电流表A1示数比A2的大C.若L1灯丝烧断,L2两端电压变大D.若L2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L1比灯泡L2电阻大;由I=U/R可得,通过L1的电流小,即电流表A1示数比A2的小,U1=U2,由P实=UI可知,P实1<P实2,灯泡L2比L1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L1灯丝烧断,L2两端电压不变,故C错误;D.由图可知,电流表A1测量灯泡L1的电流;电流表A2测量灯泡L2的电流;电流表A测量干路上的电流;若L2灯丝烧断,电流表A2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0.8WB.定值电阻R0的阻值为10ΩC.当滑片在a端时,R0的功率为0.4WD .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,R 0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UI R=可得,电源的电压 000.6A 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 。
2020-2021物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题附答案解析
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.在如图的电路中,电源电压保持不变,R 0为定值电阻,滑动变阻器R 的最大阻值为R M ,移动滑动变阻器的滑片P 从A 端到B 端,滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图,图线中a 、b 两点对应的电功率均为P 1,且c 点对应的是滑动变阻器的最大电功率P 2,且12:3:4P P =,则图线中b 点对应的电路状态中,滑动变阻器接入电路中的电阻大小( )A .02RB .03RC .2R 0D .3R 0【来源】2020年江苏省苏州市昆山市中考二模物理试题【答案】D【解析】【分析】【详解】由电路图可知,R 0、R 串联在电路中,当滑片在c 点时,变阻器消耗的最大功率为P 2,此时变阻器将接入电路的阻值为R ,则有()()()2222222200000044U U R U R U P R R R R R R R R R R R R R⎛⎫==== ⎪++++-⎝⎭+ 由上面等式可知,当R=R 0时,变阻器消耗的电功率最大,即2204U P R = 因为12:3:4P P =,则有2220120200003333444163U R U U P P R R R R R ⎛⎫==⨯== ⎪+⎝⎭ 即当R=3R 0时,满足关系式12:3:4P P =,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
2.如图所示,电源电压保持不变,L 1上标有“1.2V ?W ”,L 2上标有“9V ?W ”。
闭合开关S 1后,当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,电压表示数为5.4V , L 1此时的实际功率是额定功率14;当开关S 接2时,P 在中点,电压表示数为2V 。
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 ,下面说法中正确的是(设灯丝电阻不随温度改变) ( )A .L 1的额定功率为2WB .L 2的额定功率为3WC .电源电压为6VD .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L 1串联,由于L 1此时的实际功率是额定功率的14,根据功率的计算公式211U P R =说明此时灯泡L 1两端的电压是额定电压的12,所以此时灯泡L 1两端的电压 111.2V 0.6V 2U =⨯= 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16V 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 22R 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 30Ω0.2AR 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121127Ω3Ω2799R R R R ==⨯===Ω, L 1的额定功率()22111 1.2V 0.48W 3ΩU P R === L 2的额定功率 ()222229V 3W 27ΩUP 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。
2020-2021【物理】物理 电功率的综合计算问题的专项 培优 易错 难题练习题及详细答案
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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。
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压保持不变,开关S断开后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为5∶3,此时灯L1和L2的电功率之比为()A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题【答案】A【解析】【分析】【详解】由电路图可知,开关S断开后,如果甲、乙为电压表将会造成电路断路,两灯泡均不发光,不符合题意,因此甲、乙都为电流表,此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过L2的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1、L2的电流之比1233352 IIII I--===甲乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两灯泡的电功率之比为11122223P UI IP UI I===故选A。
2.如图,把E、F两点接入电压为U的电源两端,当开关S1和S2都闭合时,电路消耗的总电功率为P1;当开关S1和S2都断开时,电路消耗的总电功率为P2。
若把A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关S2时,电路消耗的总电功率为P3。
已知P2:P3= 9∶5,则()A.R1:R2=5∶4 B.R1:R2= 4∶5 C.P1:P2= 9∶4 D.P1:P2=9∶5【来源】2020年天津市滨海新区中考一模物理试题(初中毕业生模拟学业考试)【解析】 【分析】 【详解】由题意知,把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端,当开关S 1和S 2都闭合时,电路消耗的总电功率为211212U P R R R R =+当开关S 1和S 2都断开时,电路消耗的总电功率为222U P R =把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关 S 2时,电路消耗的总电功率为2312U P R R =+由以上三式联立求得1245R R =∶∶,1294P P =∶∶ 故AD 不符合题意,BC 符合题意。
故选BC 。
3.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S 1断开,S 2闭合,电路消耗的功率为32WD .当开关S 1合,S 2断开,调节滑片P 位置,R 3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【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。
故选AD 。
4.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )A .两灯串联在220V 的电路中,甲灯比乙灯亮B .乙灯的灯丝较细,正常发光时的电流较小C .两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较小D .乙灯的实际功率一定是25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】A .由甲、乙图和电功率变形公式2U R P=可知,甲灯的电阻小于乙电阻。
当两灯串联时电流相等,乙灯的实际功率大于甲灯实际功率,甲灯没有乙灯亮,故A 错误; B .乙灯的灯丝较细,电阻大,正常发光时由公式=UI R可知通过乙灯的电流比甲灯小,故B 正确;C .两灯均正常发光时,由于没有给出发光时间,无法比较哪盏灯灯耗电能多,故C 错误;D .乙灯的额定功率为25W ,实际功率是实际电压下的功率,如果实际电压不等于额定电压,实际功率就不等于额定功率,故D 错误。
故选B 。
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。
故选B 。
6.如图的电路中,电源电压为18V 且保持不变,小灯泡L 标有“6V 3W”字样,定值电阻R 2的阻值为90Ω,电流表的量程为0-0.6A ,电压表的量程为0~15V 。
当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光(不考虑灯丝电阻的变化)。
则下列说法正确的是( )①动变阻器R 1的最大阻值为50Ω②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是1.08W~3W③只闭合开关S 、S 2、S 3,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的最大电功率是10.8W ④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W A .①② B .②③C .③④D .②④【来源】重庆市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题(第二次定时作业)【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】①根据题意知道,当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,由于小灯泡L 标有“6V 3W”字样,所以,此时电路的电流是:3W 0.5A 6VL L L P I I U ==== 灯泡的电阻是:()226V =123WL L U R P ==Ω灯, 又因为电源电压为18V ,所以,滑动变阻器两端的电压是:=18V 3V 15V L U U U -=-=滑,由欧姆定律知道,滑动变阻器接入电路的电阻是:115V ==3020.5AR R =Ω滑, 滑动变阻器的最大阻值是60Ω,故①错误;②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据题意知道,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时灯泡功率最大,当滑动变阻器R 1的滑片P 置于最左端时,灯泡两端的电压最小,功率最小,此时灯泡两端的电压是:18V==123V 6012L L U U R R R ⨯Ω=+Ω+Ω灯滑故此时灯泡的功率是:()()223V ==0.7512LU P W R '=Ω灯小即小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是0.75W~3W ,故②错误;③只闭合开关S 、S 2、S 3,则R 1与R 2并联,灯泡被短路,电流表测量干路电流,移动滑动变阻器R 1的滑片P 使电流表示数为0.6A 时,电路消耗的电功率最大,由于电源电压为18V 且保持不变,所以,电路消耗的电功率是:18V 0.6A=10.8W P UI ==⨯故③正确;④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,当灯泡L 正常发光时,电路电流最大,此时电路消耗的电功率最大,18V 0.5A=9W P UI ==⨯最大最大;当滑动变阻器全部接入电路时,电路电阻最大,由欧姆定律知道,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,==6012=72R R R +Ω+ΩΩ滑最大灯,由2U P R=知道,电路消耗的最小电功率是:()2218V ==4.5W 72U P R =Ω最小最大 即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W ,故④正确; 综上所述,只有C 符合题意。