初中物理电功率技巧和方法完整版及练习题及解析

初中物理电功率技巧和方法完整版及练习题及解析一、电功率选择题1．现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。

将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。

下列结论正确的是（）A. 电源的电压为5VB. 小灯泡的最大功率为0.3WC. 滑动变阻器的最大阻值为20ΩD. 整个电路的最小功率是1.8 W【答案】 D【解析】【解答】解：（1）根据题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，如图所示：；（2）当电压表的示数为5V时，电路中的电流为0.3A，由图象得出此时灯泡两端的电压U L＝1V，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＝U滑+U L＝5V+1V＝6V，A不符合题意；由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R滑＝＝≈16.7Ω，C不符合题意；整个电路的最小功率：P min＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，D符合题意；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，由图象可知通过灯泡的电流I′＝0.5A，则小灯泡的最大功率：P Lmax＝UI′＝6V×0.5A＝3W，B不符合题意。

故答案为：D。

【分析】结合题意，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，则电压表并联在滑动变阻器两端，否则两电表示数应同时增大或同时减小；当电压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电路中的电流为0.3A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出整个电路的最小功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，根据图象读出通过的电流，根据P=UI求出灯泡的最大功率.2．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断正确的是（）A. 电路总功率变小B. 电压表示数变大C. 电压表与电流表示数的比值不变D. 电流表示数变大【答案】 A【解析】【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，B不符合题意；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R的电流不变，当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A的示数变小，D不符合题意；电压表的示数不变、电流表A的示数变小，则电压表与电流表示数的比值变大，C不符合题意；电源电压保持不变，干路电流变小，由P＝UI可知，电路总功率变小，A符合题意。

故答案为：A。

【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R的电流变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器电流的变化，再利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进一步得出电压表与电流表示数的比值变化，根据P=UI可知电路总功率的变化.3．如图所示，电源电压U保持不变。

当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的总功率为P1，再将滑片滑至最左端，有一只电表的示数变为原来的1/5；当开关S1和S3闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时，R3的功率增大了0.05W，且滑片在中点时，电压表V1的示数为U1；当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为P2，两只电流表示数相差0.3A．已知P1：P2=2：15，下列结论正确的是（）A. P2=5.4WB. U=12VC. U1=6VD. R2=20Ω【答案】A【解析】【解答】解：（1）S2闭合、S1和S3断开，滑片在最右端时，R2、R3串联，V1测R2电压，V2测R2、R3总电压，即电源电压，等效电路如图1所示；滑片滑至最左端时，V1V2都测R2两端电压，等效电路如图2所示：由题意结合图可知，电表V2的示数将发生变化，且U R2＝ U，则R3两端的电压U R3＝ U，所以，根据串联电路的分压规律可得：，即R3＝4R2﹣﹣①；（2）当开关S1和S3闭合、S2断开，滑片位于最右端时R1、R3串联V1测R1电压，V2测总电压，等效电路如图3所示；滑片位于中点时，等效电路如图4所示；当所有开关闭合，滑片在最左端时，R3短路，R、1R2并联，A2测干路电流，A1测R2所在支路的电流，等效电路图如图5所示：由题意知图1中，电路的总功率：P1＝，图5中总功率：P2＝ + ，可得：15P1＝2P2，即15× ＝2×（ + ），解得：R1＝2R2﹣﹣②由题意知图5中两只电流表示数相差0.3A，根据并联电路电流规律，可得图5中，通过R1的电流：I5＝I﹣I4＝0.3A，则＝0.3A，即＝0.6A﹣﹣﹣③,图3中，电路中的电流：I2＝× ×0.6A＝0.1A，图4中，电路中的电流：I3＝× ×0.6A＝0.15A，因图4和图3相比较R3的功率增大了0.05W，所以，由P＝I2R可得：P3′﹣P3＝I32× R3﹣I22R3＝（0.15A）2× R3﹣（0.1A）2×R3＝0.05W，解得：R3＝40Ω，代入①②③两式可得：R1＝20Ω，R2＝10Ω，U＝6V，BD不符合题意；图4中，U1＝I3R1＝0.15A×20Ω＝3V，C不符合题意；图5中，P2＝+ + ＝5.4W，A符合题意。

故答案为：A。

【分析】（1）当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，R2与R3的最大阻值串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表A1测电路中的电流；再将滑片滑至最左端时，R2与R3的最大阻值串联，电压表V1、V2均测R2两端的电压，电流表A1测电路中的电流，据此可知示数变化的电表为V2，并得出R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R3两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出两电阻的阻值之比；（2）当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，根据电阻的串联和P=表示出电路中的总功率P1；当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1与R2并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R2支路的电流，根据并联电路的特点和电功率公式表示出电路的总功率P2，利用P1：P2=2：15得出等式即可求出R1与R2的阻值关系；利用并联电路的电流特点结合两只电流表示数相差0.3A即可得出电源的电压和R2的阻值关系；当开关S1和S3闭合、S2断开时，R1与R3串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表A2测电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑片位于最右端和中点时电路中的电流，利用P=I2R结合R3的功率变化即可求出R3的阻值，进一步求出R1和R2的阻值以及电源的电压，利用欧姆定律求出U1的大小，最后根据并联电路的特点和P=求出P2的大小.4．某型号电吹风，电动机和电热丝串联．电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动机线圈电阻为R1，电热丝电阻为R2．将电吹风接入电压为U的电源后，通过的电流为I，消耗的电功率为P，同学们得到了四个关系式．下列选项中，关系式均正确的是（）①UI＞P ②P=I2（R1+R2）③UI=P④P＞Ⅰ2（R1+R2）A. ①②B. ②③C. ①④D. ③④【答案】D【解析】【解答】解：电吹风消耗的电功率P是总功率，总功率的大小应该用P=UI来计算，所以总功率P=UI，故①错误，③正确；由题意知，该电吹风中电动机和电热丝串联，电路中电流为I，电吹风中发热的功率要用P热=I2R来计算，所以总的发热功率为P总热=I2（R1+R2），因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能，所以，吹风机的总功率要大于发热部分的功率，即P＞Ⅰ2（R1+R2），故②错误，④正确．故选：D．【分析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．5．即将告别母校的你，认为校园生活中的物理量最符合实际的是（）A. 运动会比赛中100m冠军的成绩约为8sB. 教室电脑的功率约为1200WC. 教室门高约为200cmD. 上课时教室内的温度一般在45°C左右【答案】C【解析】【解答】解：A、男子百米世界纪录略小于10s，学校运动会比赛中100m冠军的成绩约为12s，故A不符合实际；B、教室电脑的功率约为200W，故B不符合实际；C、中学生的身高在160cm左右，教室门高于中学生身高，约为2m=200cm，故C符合实际；D、夏天，室外温度可能超过35℃，教室内温度要低于35℃，不可能达到45℃．故D不符合实际．故选C．【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个．6．下列数据最接近实际情况的是（）A. 大气对拇指指甲盖的压力约为 10NB. 学生课桌高度约为200cmC. 让人感觉舒适的气温约为37℃D. 家用节能灯的功率约为1kW【答案】 A【解析】【解答】A.大拇指的指甲盖的面积大约1cm2，大气压强约105Pa，那么大气对指甲盖的压力；F=pS=105Pa×10-4m2=10N，故A符合题意；B.普通学生课桌的高度大约1m，而200cm=2m，太高了，故B不合题意；C.让人感觉舒适的温度大约在25℃左右，37℃太高了，故C不合题意；D.家用节能灯的功率大约30W左右，1kW的功率太大了，故D不合题意。

故选A。

【分析】（1）大拇指的指甲盖的面积大约1cm2，根据F=pS计算大气对指甲盖的压力；（2）普通学生课桌的高度大约1m；（3）让人感觉舒适的温度大约在25℃左右；（4）家用节能灯的功率大约30W左右。

7．如图为探究“焦耳定律”的实验装置。

两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2．下列说法正确的是（）A. 该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”B. 闭合开关后，通过的电流大于的电流C. 闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢D. 闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动【答案】 C【解析】【解答】解：A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB不符合题意；C、根据Q=I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C符合题意；D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D不符合题意。