备战中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题及详细答案
2020-2021备战中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题及答案解析
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。
闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。
在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )A .R 1的阻值为20ΩB .电压表的变化范围是3V~6VC .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40ΩD .电路总功率的变化范围是1.28W~4W【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。
【详解】A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大变阻器接入电路的最小电阻Ω3V0 6.5AR U I ===小小大 电路的最大总功率8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为18V 6V 2V U U U =-=-=大此时的总电流为1 12V0.2A 10ΩUIR===小滑动变阻器的最大电阻为6V30Ω0.2AURI===大大小电路的最小功率为221W()8V1.610Ω30ΩUPR R===++小大综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。
中考物理——电功率的综合计算问题压轴题专题复习含答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1.图所示电路中,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=5Ω,当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为P ′,当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为P ′′,下列判断正确的是A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 3=10Ω,P ∶P ′′=3∶2D .R 2=20Ω,P ∶P ′=2∶15【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当只闭合开关S 2时,电阻2R 、3R 串联,则23UR R =0.3A ,P =0.3U当三个开关都闭合时,电阻1R 、2R 并联,则1U R +2U R =0.3A+1.95A ,P ′=2.25U 当只断开开关S 1时,电路中只有2R ,则2UR =0.45A ,P ′′=0.45U 解三式得U =9v ,R 2=20Ω,R 3=10Ω,P ∶P ′=2∶15,P ∶P ′′=2∶3所以D 正确。
故选D 。
2.根据下表提供的信息得出的几个结论中,正确的是( ) 物质铁铝铜煤油密度[kg/m3]7.9×103 2.7×1038.9×1030.8×103比热容[J/(kg·℃)]0.46×1030.88×1030.39×103 2.1×103长1m横截面积1mm2的导线在20℃时的电阻值[Ω]0.0960.0270.017A.用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热,加热时间与升高温度的关系图像如图,则b是水B.将质量相等的铝块和铜块,做成横截面积相同的铝丝和铜丝,串联接入电路,则铝丝两端的电压大C.煤油和水的体积之比为2︰1,吸收热量之比为12︰5,则升高的温度之比为3︰1 D.将质量相同的铁块和铝块,做成横截面积相同的铁丝和铝丝,并联在同一电路中,其消耗的电功率之比为96︰79【来源】山东省青岛市崂山区2018-2019学年九年级(上)期末考试物理试题【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热,加热时间相同时,电热器放出的热量相同,即水和煤油吸收的热量相等,由表格数据可知,煤油的比热容小于水的比热容,根据Qtcm∆=吸可知,水的温度变化小,所以加热时间与升高温度的关系图象a是水,b是煤油,故A错误;B.由表格数据可知,长1m横截面积1mm2的导线在20℃时,铝线的电阻值大;同样由表格数据可知,铜的密度大于铝的密度,由mVρ=的变形式mVρ=可知,质量相等的铝块和铜块中,铝块的体积大,所以做成横截面积相同的铝丝和铜丝时,铝丝的长度更长,其电阻较大,铝丝和铜丝串联接入电路时通过的电流相等,根据U =IR 可知,铝丝两端的电压大,故B 正确;C .由表格数据可知,煤油的密度为0.8×103kg/m 3,煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃),我们已知水的密度为1.0×103kg/m 3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),且煤油和水的体积之比为2:1,吸收热量之比为12︰5,由Q 吸=cm ∆t 和mVρ=可得,升高的温度之比 ==Q Q c V t c m c V Q Q Q t Q c V c m c V ρρρρ∆=⨯⨯⨯∆吸煤油吸煤油水水水煤油煤油煤油煤油煤油煤油吸煤油吸水吸水水吸水煤油煤油煤油水水水水水()()3333334.210J/kg 12110kg/m 135 2.110J/kg 0.810kg/m 21⨯⋅⨯=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯℃℃ 故C 正确;D .由表格数据可知,铁的密度为7.9×103kg/m 3,铝的密度为2.7×103kg/m 3,由m =ρV =ρLS 可得,将质量相同的铁块和铝块,做成横截面积相同的铁丝和铝丝时的长度之比33332.710kg/m 277.910kg/m 79mL S m L Sρρρρ⨯====⨯铁铁铝铝铁铝 由表格数据可知,长1m 横截面积1mm 2的导线在20℃时的电阻值,铝导线的是0.027Ω,铁导线的是0.096Ω,因其它条件相同时,导体的电阻与长度成正比,所以,铁丝和铝丝的阻值之比270.09696790.02779R R Ω=⨯=Ω铁铝 并联在同一电路中它们两端电压相等,则消耗的电功率之比227996U P R R U P R R 铁铁铝铝铁铝=== 故D 错误。
2024年中考物理压轴题训练——电功和电功率的综合计算(含答案)
2024年中考物理压轴题训练——功和功率的综合计算1.如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 6W”字样(灯丝的阻值不变),当S 和S1都闭合时,电压表示数为10V;当闭合S,断开S1时,灯泡L正常发光,求:(1)电阻R的阻值;(2)当闭合S,断开S1时,电路消耗的总功率。
2.如图1所示,小明家新装了一台智能电热马桶盖,他查阅使用说明书发现智能电热马桶盖加热电路有低、中、高三挡并可手动调节,其额定电压为220V,低温挡、中温挡的额定功率分别为22W和44W。
利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图,如图2所示,用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝,开关S2可分别接a、b或c触点,电路接入家庭电路中时均能正常工作。
(1)电热马桶盖工作时将电能转化为()能。
(2)定值电阻R1和R2阻值分别是多少?(3)用中温挡加热100s,消耗了多少电能?高温挡加热的额定功率是多少?(4)小明家的电能表标有“3000r/(kW•h)”字样,某次小明观察到电热马桶盖工作1min 内电能表的表盘转了4r,则此时电热马桶盖的实际功率是多少?3.一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持6V不变,R0=1kΩ,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当灵敏电流表示数减小到2mA时,装置将报警。
(1)报警时,光敏电阻R的阻值;(2)报警时,光敏电阻R的功率;额定电压/V220高温档880中温档440额定功率/W(1)灯泡L1的电阻.(2)在10s内,灯泡L1正常发光时消耗的电能.(3)灯泡L2的电阻.(4)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率.6.如图甲所示的电路中,R1阻值为30Ω,电源电压保持不变.滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中,测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示.求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值;(3)滑动变阻器的最大功率.频率50Hz 额定功率1000W 容量2kg9.如图所示的电路中,电源电压U=10V保持不变,R1是滑动变阻器,可调范围0﹣8Ω;灯泡L上标有“6V、6W”字样;AB段是由某种材料制成的粗细均匀的导体棒,其总长x0=0.12m,导体棒的电阻与长度满足R=kx,k是常量;滑片P与导体棒AB接触良好,忽略灯丝电阻随温度变化的影响.(1)求灯泡的电阻R L;(2)闭合开关S,将滑片P滑至B端,调节R1使灯泡正常发光,此时电流表示数I=2A,求k;(3)将滑片P移到A端,调节R1使其消耗的功率为4W,求电流表的示数.10.下表是某型号的家用电饭锅的铭牌,加热档额定功率模糊不清。
中考物理——电功率的综合计算问题的综合压轴题专题复习及答案
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∶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。
中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题及答案
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备战中考物理—电功率的综合计算问题的综合压轴题专题复习含详细答案
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.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R0两端电压与通过R0的电流成正比B.R0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R0电压,由I-U图象可知,电阻R0的I-U图象是一条倾斜的直线,是正比例函数图象,电阻R0是一个定值,电压表的示数与电流表的示数之比不变,电阻R0两端电流与通过R0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3V5Ω0.6AURI===故B正确,B符合题意;C.根据功率公式2UP UIR==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。
中考物理电功率的综合计算问题-经典压轴题含答案
D.开关 S1 闭合,S2 断开时,加热电路中 R1 与 R2 串联,因串联电路中各处的电流相等,且
由题可知 R1<R2,所以,由 P I 2R 可知,R1 的功率小于 R2 的功率,故 D 错误。
7.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∶1 C.甲、乙两灯并联接在电压为 2V 的电源两端时,电阻之比为 2∶3 D.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;
这个电压的数值大过了电压表的量程,所以电流不能是 0.6A,假如电压表的示数达到最大 3V,这时电流最大,大小是
I max
3V 10Ω
0.3A
这个电流值大小符合电路的安全要求,所以灯泡的最大电功率是
PL max
I
2 max
RL
0.3A 2
10Ω
0.9W
综上所述,电灯 L 消耗的功率范围为 0.225W~0.9W,C 正确;
R小
U
U额 I
6V-3V =6Ω ; 0.5A
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,S1、S2 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:
I最大
U R最小
=
中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题及答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1.两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A ”,乙标有“20Ω 0. 5A ”。
如将它们并联起来,电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为( ) A .30W 30V B .15W 10V C .15W 15V D .30W 60V 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题(三) 【答案】C 【解析】 【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流,利用P UI =求出电路中的最大总功率;已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。
【详解】 AD .根据UI R=可得,两电阻两端允许所加的最大电压 2A 10Ω20V U I R ==⨯=甲甲甲,0.5A 20Ω10V U I R ==⨯=乙乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等,则两只电阻并联时,电路中的最大电压10V U U ==乙通过乙电阻的电流110V 1A 10ΩU I R ===甲 则并联电路中的最大总功率1()10V (1A 0.5A)15W P UI U I I ==+=⨯+=乙故AD 错误;BC .因串联电路中各处的电流相等,则两只电阻串联时,电路中的最大电流0.5A I I '==乙根据UI R=可得,串联电路两端允许加的最大电压 ()0.5A ()15V 10Ω20ΩI R U R I R '+'''==+=⨯=乙甲故B 错误、C 正确。
故选C 。
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。
中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题含答案
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备战中考物理—电功率的综合计算问题压轴题专题复习含答案
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L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,两灯都正常发光。
不考虑温度对灯泡电阻的影响,则()A.电源电压为12VB.两灯都正常发光时电流表的示数为3AC.整个电路的最小功率2.25WD.整个电路的最大功率9W【来源】2017年中考真题精品解析(四川乐山卷)物理【答案】D【解析】【分析】(1)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压。
(2)根据P UI=求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。
(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和2UP UIR==求出电路的最小总功率。
(4)当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率。
【详解】A.当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,则电源的电压126VU U U===故A错误;B.由P UI=可得,两灯泡都正常发光时通过的电流1113W 0.5A 6V P I U ===,2226W 1A 6VP I U === 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两灯都正常发光时电流表的示数120.5A 1A 1.5A I I I =+=+=故B 错误; C .由UI R=可得,两灯泡的电阻 1116V12Ω0.5AU R I ===,2226V 6Ω1A U R I === 当S 1、S 3闭合且滑片位于b 端时,R 1与R 的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的最小总功率()22126V 1.5W 12Ω12ΩU P R R ===++小故C 错误;D .当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率123W 6W 9W P P P =+=+=大故D 正确。
2020-2021备战中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题附答案解析
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。
中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题含答案
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,()220.2A 18Ω=0.72W P I R ==⨯乙乙实, 则电路的总功率为:=+=0.48W+0.72W=1.2W P P P 总甲实乙实, 故D 项正确;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 。
2020-2021备战中考物理压轴题专题复习——电功率的综合计算问题含答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲的电路中,闭合开关S 后,电压表的示数为2V ,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置(如图乙),则A .L 1中的电流为0.2AB .L 1、L 2中电流之比为I 1∶I 2=5∶1C .电路的总电阻是10ΩD .L 1和L 2消耗的电功率之比P 1∶P 2=4∶1【来源】2015-2016学年山东省济宁市汶上县康驿二中九年级下开学物理试卷(带解析)【答案】D【解析】【分析】【详解】A .测量总电流的量程是0~3A ,所以电流表的示数为1A ;测量灯泡L 2电流的量程是0~0.6A ,所以电流表示数为0.2A ,也就是电灯L 2中的电流I 2=0.2A ,所以L 1的电流为I 1=I ﹣I 2=1A ﹣0.2A=0.8A ,此选项错误;B .通过两只灯泡的电流之比为120.8A 40.2A 1I I ==, 此选项错误;C .测量总电流的量程是0~3A ,所以电流表示数为1A ,也就是电路总电流I =1A , 两灯并联,电源电压等于灯泡L 2两端电压,U =U 2=2V ,所以总电阻221U V R I A===Ω。
此选项错误;D .两灯泡消耗的电功率之比 11220.840.21P I A P I A === 此选项正确。
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。
中考物理压轴题专题复习——电功率的综合计算问题的综合及详细答案
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=5Ω。
当只闭合开关S 2 时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为'P 。
当只断开开关S 1 时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为''P 。
下列判断正确的是( )A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 2=20Ω,P ∶'P =2∶15D .R 3=10Ω,P ∶''P =3∶2【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题(质量监测) 【答案】C 【解析】 【分析】 【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230.3A UI R R ==+…①0.3P UI U ==…②由图2和题意可得1221.95A+0.3A=2.25A5ΩU UU UIR R R'=+=+=…③2.25P UI U'='=…④由图3可得20.45AUIR"==…⑤0.45P UI U"="=…⑥由②④⑥式可得:0.3:2.252:15P P U U'==:0.3:0.452:3P P U U"==由①③⑤式可得:U=9V,R2=20Ω,R3=10Ω。
故A、B、D不符合题意,C符合题意。
故选C。
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。
2024年中考物理专题训练——电功率的综合计算(含答案)
2024年中考物理专题训练——电功率的综合计算1.如图所示的电路中电源电压为6V,且电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,4.如图所示,是家用保温式电饭锅的电路原理图,S 是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态.已知R 2=495Ω,电饭锅的额定加热功率为880W .(1)请计算说明为什么不按下开关S ,电饭锅就不能煮熟饭?(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?5.两只灯泡1L 、2L 分别标有“6V 6W ”、“6V 3W ”字样,其I U 图像如图甲。
(1)1L 正常发光1min 消耗的电能是多少?(2)如图乙电路,2L 恰好正常发光,此时1L 的电阻是多少?(3)如图丙电路,电源电源为6V ,调节滑动变阻器R 使R 的功率和2L 灯功率相等,则R 的功率是多少?6.如图1为王老师家新购的一个电烤火炉,外观设计美观大方,内部简化电路如图2所示,通过调节开关S 2,可以实现高温、中温、低温三个档位,R 1和R 2均为电热丝。
查阅说明书可知,R 1=88Ω,正常工作时高温档功率为中温档功率的5倍。
(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡L标有“5V 1W”的字样。
(1)灯泡L正常工作时的电流是多大;(2)当闭合S,断开S1、S2,灯泡恰好正常工作,求R1的实际电功率;(3)当S、S1、S2均闭合,求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时,电路的电功率功率最大,最大功率是多少?9.如图所示电路,灯泡L规格为“12V 12W”,灯丝电阻不变。
当只S1闭合时,电阻箱R1接入电路阻值为8Ω,电流表A1示数是0.4A;R1接入电路阻值为18Ω时,电压表示数是3.6V。
求:(1)灯泡电阻;(2)电源电压和R2的阻值;(3)若将电阻箱R1更换为阻值为15Ω的定值电阻R3,此电路的最大电功率。
备战中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题含答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1.图所示电路中,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=5Ω,当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为P ′,当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为P ′′,下列判断正确的是A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 3=10Ω,P ∶P ′′=3∶2D .R 2=20Ω,P ∶P ′=2∶15【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当只闭合开关S 2时,电阻2R 、3R 串联,则23UR R =0.3A ,P =0.3U当三个开关都闭合时,电阻1R 、2R 并联,则1U R +2U R =0.3A+1.95A ,P ′=2.25U 当只断开开关S 1时,电路中只有2R ,则2UR =0.45A ,P ′′=0.45U 解三式得U =9v ,R 2=20Ω,R 3=10Ω,P ∶P ′=2∶15,P ∶P ′′=2∶3所以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R 0的阻值为10ΩC .当滑片在a 端时,R 0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 。
2024年中考物理压轴题训练——电功率的综合计算(含答案)
2024年中考物理压轴题训练——电功率的综合计算1.如图所示,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的示数为I1=1A,电流表A的示数为I=1.5A,求:(1)R1两端的电压U1,R2的阻值。
(2)两电阻的功率之比。
2.在家庭电路中,标有“220V660W”字样的用电器正常工作.求:(1)通过该用电器的电流I.(2)通电300秒,电流对该用电器做的功W.3.中医是祖国医学文化的宝贵遗产,在抗击新冠肺炎疫情期间,中医为诊疗发挥了积极作用,成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。
图甲为小明同学家的电中药壶,图乙为该电中药壶的简化电路,R1和R2均为电热丝,R1的阻值为55Ω。
S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”、“中温”和“低温”三挡的转换,当S1闭合、S2连接触点A时,电中药壶处于高温挡,此时总功率为1100W。
图丙是一次煮药过程中功率随时间变化的图像。
求:(1)电中药壶处于高温挡工作时,电路中的总电流;(2)R2的阻值;(3)电中药壶在一次煮药过程中,低温挡工作时消耗的电能。
4.如图所示,在R1=20Ω,R2=10Ω,闭合开关后,电流表的示数是0.3A.求(1)R1两端的电压;(2)电阻R2的消耗的功率.5.如图甲所示是小明家中的某品牌智能电热暖足宝,暖足宝的电路原理图如图乙所示。
电阻1R 、2R 均为加热电阻,S 2为单刀双掷开关,可在接线柱a 、b 之间进行切换,该电热暖足宝可以通过开关的断开与闭合实现高温、中温、低温三个加热挡位的变化,已知低温挡功率122W P =,中温挡功率244W P =,求:(1)定值电阻1R 和2R 的阻值;(2)高温挡时电路的功率3P ;(3)若暖足宝里装有1kg 的水,用中温挡加热多长时间可以使水温升高5℃。
(不计热损失,结果保留整数)补充设问(4)若暖足宝里装有1kg 的水,用高温挡加热5min 使得使水温升高5℃,则高温挡加热时的效率是多少。
中考物理—电功率的综合计算问题压轴题专题复习及答案
L1 串联,由于
L1 此时的实际功率是额定功率的
1 4
,根据功率的计算公式 P1
U2 R1
说明此时
灯泡
L1 两端的电压是额定电压的
1 2
,所以此时灯泡
L1 两端的电压
U1
1.2V
1 2
0.6V
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
P UR I 3V 0.3A 0.9W
故 A 错误,B 正确; C.当滑片在 a 端时,R0 的功率为
P0 UI大 6V 0.6A = 3.6W
故 C 错误; D.当滑片在 b 端时,由图可知,此时电路中的电流 I 小 = 0.2A,电路的总功率为
P UI小 6V 0.2A 1.2W
因电源电压不变,所以
0.6A R0 0.24AR0 20Ω
解得 R0 10Ω ,电源电压为
U I大R0 0.6A R0 0.6A 10Ω 6V
滑动变阻器与电阻 R0 串联,设滑动变阻器的电功率 P2,两端电压为 U2,通过的电流为 I2
P2
U2I2
I
2 2
R滑
(
R0
U
R滑
)2
R滑
6V R 5.4V …① R R1
当开关 S 接 2 时,P 在中点,电压表示数为 2V,则有
6V
R 2
R2
R 2
2V
…②
若将 L1 和 L2 串联后接在该电源上时,电路中电流为 0.2A,则有
R1
R2
6V 0.2A
30Ω
…③
由①式得 9R1=R,由②式得 R2=R,将它们代入③式得 R=27Ω,因此
中考物理压轴题专题复习—电功率的综合计算问题的综合及详细答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1.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U 1∶U 2=2∶1.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 U 1′∶U 2’=2∶5.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U 1’’ ∶U 2’’=3∶l 。
当通过开关的闭合与 断开及调节滑动变阻器的滑片,可使电路消耗的功率最小为4.5W ,则下列说法 正确的是( )A .电源的电压为 10VB .滑动变阻器的最大阻值是 20ΩC .当开关 S 1 断开,S 2 闭合,R 1 消耗的电功率为 4WD .当开关 S 1 闭合,S 2 断开,R 1 消耗的最大功率为 4.5W【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】根据串联电路中电压与电阻成正比,电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大解答。
【详解】A .由上图可知,闭合S 1断开S 2时R 2被短路,电路为R 1与滑动变阻器的串联电路,V 1测R 1的电压,V 2测滑动变阻器的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意可得11221aU R U R == 推出R 1=2R a -----------(1)112325U R U R '==' 推出5R 1=2R 3------------(2)1a1A +U R R =源-----------(3) 当闭合S 2,断开S 1时,滑动变阻器被短路,为R 1与R 2的串联电路,V 1测R 1与R 2的总电压,V 2测R 2的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意又可得1122231U R R U R ''+=='' 推出R 1=2R 2-------(4)电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大则有21234.5W ++U R R R =源--------(5)联立(1) (2) (3) (4) (5)解之得12V U =源 ;18R =Ω ;24R =Ω ;320R =Ω ;a 4R =Ω故A 错误;B .滑动变阻器的最大阻值是320R =Ω,故B 正确;C .当开关 S 1 断开,S 2 闭合,滑动变阻器被短路,R 1与R 2串联这时R 1消耗功率2211212V ()()88W +8+4U P R R R =⨯=⨯Ω=ΩΩ源 不是4W ,故C 错误;D .当开关 S 1 闭合,S 2 断开,R 2被短路,当滑动变阻器R 3=0时,R 1 消耗的功率最大为221(12V)8U P R '===Ω源18W不是4.5W 所以D 错误。
备战中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题含答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。
闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。
在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )A .R 1的阻值为20ΩB .电压表的变化范围是3V~6VC .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40ΩD .电路总功率的变化范围是1.28W~4W【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。
【详解】A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大变阻器接入电路的最小电阻Ω3V0 6.5AR U I ===小小大 电路的最大总功率8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为18V 6V 2V U U U =-=-=大此时的总电流为1 12V0.2A 10ΩUIR===小滑动变阻器的最大电阻为6V30Ω0.2AURI===大大小电路的最小功率为221W()8V1.610Ω30ΩUPR R===++小大综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A ”,乙标有“20Ω 0. 5A ”。
如将它们并联起来,电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为( ) A .30W 30V B .15W 10V C .15W 15V D .30W 60V 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题(三) 【答案】C 【解析】 【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流,利用P UI =求出电路中的最大总功率;已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。
【详解】 AD .根据UI R=可得,两电阻两端允许所加的最大电压 2A 10Ω20V U I R ==⨯=甲甲甲,0.5A 20Ω10V U I R ==⨯=乙乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等,则两只电阻并联时,电路中的最大电压10V U U ==乙通过乙电阻的电流110V 1A 10ΩU I R ===甲 则并联电路中的最大总功率1()10V (1A 0.5A)15W P UI U I I ==+=⨯+=乙故AD 错误;BC .因串联电路中各处的电流相等,则两只电阻串联时,电路中的最大电流0.5A I I '==乙根据UI R=可得,串联电路两端允许加的最大电压 ()0.5A ()15V 10Ω20ΩI R U R I R '+'''==+=⨯=乙甲故B 错误、C 正确。
故选C 。
2.小明设计了一个多档位电加热器,电路如图所示,其中R 1、R 2、R 3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。
当只S 1闭合时,测得功率为200W ;当只S 2闭合时,测得功率为100W ;此电热器最大发热功率为800W ,则( )A .当只S 3闭合时,电热器功率为500WB .此电热器共有六档不同的功率C .电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为5∶10∶2D .正确使用此电热器,在连续用电1min 内可能耗电24000J 【来源】2019年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】(1)由电路图可知,三个发热电阻并联,由并联电路特点可以求出各电阻的功率,求出只有S 3闭合时的功率;(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式,其发热功率不同; (3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值; (4)由电功公式W Pt =分析电热器消耗的电能。
【详解】A .三个开关都闭合时,三个发热体并联,功率等于三个功率之和,最大为800W ,所以当只S 3闭合时,电热器功率为312800W 200W 100W 500W P P P P =--=--=故A 正确;B .三个开关的通断组合成的连接方式有:只S 1闭合;只S 2闭合;只S 3闭合;只S 1、S 2闭合;只S 1、S 3闭合;S 2、S 3闭合;只S 1、S 2、S 3都闭合;共七种组合方式,即为七个档位,故B 错误;C .由2U P R=可得,三个发热电阻的阻值之比222123123111::::::5:10:2200W 100W 500W U U U R R R P P P ===故C 正确;D .只S 1闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能411200W 60s 1.210J W Pt ==⨯=⨯只S 2闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能322100W 60s 610J W P t ==⨯=⨯只S 3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能433500W 60s 310J W Pt ==⨯=⨯只S 1、S 2闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能4412()(200W 100W)60s 1.810J W P P t =+=+⨯=⨯只S 2、S 3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能4523()(100W 500W)60s 3.610J W P P t =+=+⨯=⨯只S 1、S 3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能4613()(200W 500W)60s 4.210J W P P t =+=+⨯=⨯开关全部闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能47123()(200W 100W 500W)60s 4.810J W P P P t =++=++⨯=⨯故D 错误。
故选AC 。
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6.75WB .当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率为18WC .滑动变阻器最大阻值为45ΩD .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:此时3413::1:3U U R R ==当开关1S 断开,2S 闭合时,等效电路如解图3所示:此时56:3:1U U =,则12:2:1R R =当电路消耗功率最小的时候,电路等效图如解图4所示:所以:()21239W U R R R =++由以上分析可得:313R R = 2A 10.5R R R ==所以:()111A 0.5U R R =+ ()21119W 0.53U R R R =++可求得:27V U =,118R =Ω,则2A 9R R ==Ω,354R =Ω 当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率22314(1A)99W P I R ==⨯Ω=当开关1S 、2S 断开,调节滑片P 时,3R 的功率()22233321231233U U P I R R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪++++⎝⎭ ()()()()()2222221231231231231233344U U U R R R R R R R R R R R R R RR R R ===+++-+++-⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦++3P 的最大值在312R R R =+时取得,且最大值()2max12 6.75W 4U P R R ==+ 故选AD 。
4.如图所示电路中,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=5Ω。
当只闭合开关S 2 时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为'P 。
当只断开开关S 1 时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为''P 。
下列判断正确的是( )A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 2=20Ω,P ∶'P =2∶15D .R 3=10Ω,P ∶''P =3∶2【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题(质量监测) 【答案】C 【解析】 【分析】 【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230.3A UI R R ==+…①0.3P UI U ==…②由图2和题意可得1221.95A+0.3A=2.25A 5ΩU U U U I R R R '=+=+=…③ 2.25P UI U '='=…④由图3可得20.45A UI R "==…⑤ 0.45P UI U "="=…⑥由②④⑥式可得:0.3:2.252:15P P U U '==:0.3:0.452:3P P U U "==由①③⑤式可得:U =9V ,R 2=20Ω,R 3=10Ω。
故A 、B 、D 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
5.如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。
假设电源电压380V 保持不变,电动机线圈电阻为1Ω,不考虑电动机各处摩擦。
当电动机将540kg 重物匀速提升16m 的过程中,电路中的电流为20A ,动滑轮的机械效率为80%,则电动机提升重物所用的时间为A.10s B.15sC.20s D.25s【来源】【初中科学2026】【初三下】【答案】B【解析】【详解】拉力做的有用功:W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J,拉力所做的功(总功):W总=48.6410J=80%Wη⨯有用= 1.08×105J,电动机线圈电阻的发热功率:P热=I2R=(20A)2×1Ω=400W,因能量守恒,电动机的拉力做功的功率为:P=P总-P热=20A×380V-400W=7.2×103W,电动机提升重物所用的时间:t=531.0810J7.210WWP⨯=⨯总=15s,故选B。
【点睛】解决本题的关键知道电动机不是纯电阻用电器,电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能(发热)。
6.如图甲所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。
闭合开关,将滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则此过程中下列选项正确的是( )A .电路总功率的最大值为43.2WB .滑动变阻器最大功率为3.6WC .滑动变阻器的最大阻值为10ΩD .定值电阻电功率的变化值为8.1W【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】R 1、R 2串联电路中,当I =1.2A 时:1.2R 1=U ……①当I =0.3A 时,U 2=9V ,可得:0.3R 1+9V=U ……②由①②式解得:R 1=10Ω,U =12V 。