中考物理复习电功率的综合计算问题专项综合练含答案

一、初中物理电功率的综合计算问题1．如图所示，电路中电源电压恒为4.5 V ，电压表的量程为0～3 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，滑动变阻器的规格为“35 Ω 1.5 A”，灯泡的额定电流为0.5 A ，电阻为5 Ω(灯丝电阻不变) ．闭合开关，要求两电表的示数均不能超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则下列说法正确的是A ．灯泡的最小功率是0．45 WB ．滑动变阻器允许的调节范围是4~35 ΩC ．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表示数变大，灯泡变亮D ．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，电压表与电流表示数的比值不变 【来源】[中学联盟]江苏省东海县南辰中学2017届九年级中考二模物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知：变阻器与灯泡串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；A ．由于电压表的量程为0～3V ，故变阻器的最大电压为3V ，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压最小为4.5V-3V=1.5V灯的功率最小()22 1.5V 0.45W 5L U P R ===Ω小小故A 正确；B ．变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得R LU U I R R ==大小大所以3V5101.5VR L U R R U ==Ω⨯=Ω大大小由于灯泡的额定电流为0.5A ，则电路中的最大电流为0.5A ，此时电路的总电阻最小，根据欧姆定律可得4.5V90.5AU R I ===Ω小最大根据串联电阻的规律，所以变阻器连入电阻中的最小电阻为9Ω-5Ω=4Ω滑动变阻器允许的调节范围是4～10Ω；故B 错误；C ．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R 的电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，由串联电路电压的规律，灯的电压变小，根据2U P R=可得灯的实际功率变小，灯变暗，故C 错误；D ．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R 的电阻变小，根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比即R 连入电路中的电阻大小，所以电压表与电流表示数的比值变小，故D 错误。

故选A 。

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 PR 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12291R R R += 所以1281R 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)=440Ω110WU P R R +==额保温当实际电压为200V 时，实际功率约为2122(200V)=90.9W 440ΩU R R P =≈+额实故 D 正确； 故选BD 。

3．如图甲所示，闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。

电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。

下列说法中正确的是（ ）A ．电源电压为9VB ．滑动变阻器的最大阻值为14ΩC ．小灯泡的额定功率为6WD ．电路总功率的变化范围是6W~12W【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题【答案】BCD 【解析】 【分析】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P UI =求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V 1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用P UI =求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。

【详解】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；AC ．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流max 1.0A I =，电压表V 2的示数06V U =，电压表V 1的示数为12V ，即电源的电压U =12V ；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压L 012V 6V 6V U U U =-=-=因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率L L max 6V 1.0A 6W P U I ==⨯=电路的最大总功率max max 12V 1.0A 12W P UI ==⨯=故A 错误、C 正确；BD ．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流min 0.5A I =，电压表V 1的示数U 1=5V ，此时滑动变阻器两端的电压R 112V 5V 7V U U U =-=-=由UI R=可得，滑动变阻器的最大阻值 R min 7V14Ω0.5AU R I === 电路的最小总功率min min 12V 0.5A 6W P UI ==⨯=则电路总功率的变化范围是6W ∼12W ，故BD 正确。

故选BCD 。

4．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 【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 。

5．有两个电路元件A 和B ，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是( )A ．A 的电阻值为6.25ΩB ．A 和B 串联，电路中电流为0.4A 时，A ．B 的电压之比为5:4C ．A 和B 并联在电压为2.5V 的电源两端，A ．B 的电功率之比为5:4D ．当A 和B 串联，两者电阻相同时，电源电压为3V【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学2019-2020学年九年级（上)期末测试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A ．由图象可知，当通过A 的电流I A =0.4A 时，A 两端的电压U A =2.0V ，由I =UR 可得，A 的电阻值：A A A 2.0V50.4AU R I ===Ω 故A 错误；B ．A 和B 串联，电路中电流为0.4A 时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两元件的电流I A =I B =0.4A ，由图象可知,两元件两端的电压U A =2.0V ，U B =2.5V ，由P =UI 可得，A . B 的电功率之比：A A A AB B B B 2.0V 42.5V 5P U I U P U I U ==== 故B 错误；C ．A 和B 并联在电压为2.5V 的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，元件两端的电压AB 2.5V U U ''==，由图象可知,通过两元件的电流A 0.5A I '= B0.4A I '=，则A . B 的电功率之比： AA A A BB B B 0.5A 50.4A 4P U I I P U I I '''====''' 故C 正确；D ．当A 和B 串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为0.6A ，两元件两端的电压均为3V 时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：AB 3V 3V 6V U U U ''''=+=+= 故D 错误。