中考物理电功率的综合计算问题综合题及答案

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，小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样，滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω，定值电阻R 2 的阻值为 20Ω，电压表量程为0~3V ，电流表量程为 0~3A ，灯丝电阻不随温度变化。当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时，小灯泡L 恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（ ）

A ．电源电压为 10V

B ．闭合 S 2、S 3，断开 S 1 时，电路中最小电流为 0.1A

C ．闭合 S 1、S 3，断开 S 2 时，滑动变阻器取值范围为 0～20Ω

D ．滑片在 a 端，S 1、S 2和S 3 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为 3.75W 【来源】重庆南开融侨中学2019-2020学年九年级（下)开学测试物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】 根据2

U P R

=

可得，小灯泡的电阻： ()2L L L 5V 2=

=10Ω

2.5W

U R P =

额额

；

A ．当S 、S 1和S 2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻2R 并联；此时小灯泡L 恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，L ==5V U U 额，故A 错误；

B ．闭合S 2、S 3，断开S 1时，1R 与L 串联，电压表测变阻器1R 的电压，当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值，即=3V U 滑时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小， 则最小电流：

L 5V-3V

=

==0.2A 10Ω

U U I R -滑； 故B 错误；

C ．闭合S 1、S 3，断开S 2时，1R 与2R 串联，电压表测变阻器1R 的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为1=3V U 时，变阻器1R 接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：

12

12

U U

R R =； 即：

13V 5V-3V =20Ω

R ； 解得1=30ΩR ，变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω，故C 错误；

D ．当S 、S 1和S 2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻2R 并联，因并联电路的总电阻最小，所以由2

U P R

=可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功率：

()2

2

2L L 25V =2.5W+=3.75W 20Ω

U P P P P R =+=+最大

额额；

故D 正确。

2．如图所示的电路中，电源两端电压为U ，且保持不变，R 1、R 2和R 3为三个定值电阻，已知R 1=10 Ω。当只闭合开关S 2时，电流表的示数为0.3 A ，电路消耗的总功率为P ，R 2消耗的电功率为P 2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5 A ，电路消耗的总功率为P '，R 2消耗的电功率为P 2'。当只断开开关S 1时，电流表的示数为0.6 A 。下列判断正确的是（ ）

A ．U =12 V ，R 2=20Ω

B ．U =9 V ，R 3 =30 Ω

C ．R 3=15 Ω，P 2:P 2'=1:4

D ．R 2 =20Ω，P : P '=1:6

【来源】【万唯】2019年贵州省遵义市初中毕业生学业（升学)统一考试综合理科（物理部分)试题（白卷) 【答案】AD 【解析】 【详解】

当只闭合开关S 2时，等效电路图如图1所示；当三个开关都闭合时，等效电路图如图2所示；当只断开开关S 1时，等效电路图如图3所示。

由图1可得：

123

=0.3A U

I R R =

+①；

1 0.3P UI U ==②； 221220.09P I R R ==③；

由图2可得：

2122

1.5A 0.3A=1.8A 10U U U U I R R R =

+=+=+Ω④； ' 1.8P U =⑤；

由图3可得：

32

0.6A U

I R =

=⑥； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以：

223220.36P I R R '==⑦；

由②⑤式可得：

'0.3 1.816P P U U ==∶∶∶ ；

由③⑦两式可得：

22220.090.3614P P R R '==∶∶∶；

B ．由④⑥两式可得：U =12 V ，故B 错误； AD ．代入⑥式可得：R 2=20Ω，故AD 正确；

C ．代人①式可得：R 3=20 Ω，故C 错误。 故选A

D 。

3．定值电阻1R ､2R 和滑动变阻器3R 接入如图电路中，电源电压不变。当开关1S 闭合，

2S 断开，滑片P 位于a 点时，电压表1V 和2V 的示数之比12:2:1U U =，电流表的示数11A I =；当开关1S 闭合，2S 断开，滑片P 位于最右端时，电压表1V 和2V 的示数之比34:1:3U U =。当开关1S 断开，2S 闭合，两个电压表1V 和2V 的示数之比

56:3:1U 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 ．当开关1S ､2S 断开，调节滑片P 时，3R 的功率不超过6.75W

B ．当开关1S 闭合，2S 断开，滑片P 位于a 点时，3R 的功率为18W

C ．滑动变阻器最大阻值为45Ω

D ．电源电压为27V

【来源】【万唯】2019年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题（黑卷) 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】

当开关1S 闭合，2S 断开，滑片P 位于a 点时，等效电路图如解图1所示：

此时

121::2:1A U U R R ==

()11A U I R R =+

当开关1S 闭合，2S 断开滑片P 位于最右端时，等效电路图如解图2所示：