中考物理电功率的综合计算问题综合练习题及答案

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∶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 。

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∶8

D ．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2

U 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2

2P I R =知R 2的功率变大，故B 正确； C ．因为2

2U P R =加热、212

U P R R =+保温，且P 加热=990W 、P 保温=110W ，所以 22

212

::990W :110W U U P P R R R ==+加热保温

即

1229

1

R R R += 所以

1281

R R = 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)=440Ω110W

U P R R +=

=额

保温

当实际电压为200V 时，实际功率约为