物理二模试题分类汇编——电功率的综合计算问题综合含答案

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 10V

B ．滑动变阻器的最大阻值是 20Ω

C ．当开关 S 1 断开，S 2 闭合，R 1 消耗的电功率为 4W

D ．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

11

221a

U R U R == 推出

R 1=2R a -----------(1)

11

2

325U R U R '==' 推出

5R 1=2R 3------------(2)

1a

1A +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

112

22

31

U 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

2123

4.5W ++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

22

11212V (

)()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

22

1(12V)8U P R '===Ω

源18W

不是4.5W 所以D 错误。 故选B 。 【点睛】

串联电路中电压与电阻成正比。

2．小灯泡L 的额定电压为3V ，它的I —U 图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P 移至B 端。闭合开关S ，电压表示数为1.5V ，再将滑片P 向左移动直到电压表示数为3V ，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有上“10Ω 2A ”字样。下列说法中正确的是（ ）

A ．电源电压为4.5V

B ．小灯泡的额定功率为0.45W

C ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.75W

D ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【来源】2019年辽宁省沈阳市皇姑区中考一模物理试题

【答案】ACD 【解析】 【详解】

A ．当滑动变阻器的滑片P 移至

B 端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，与灯泡串联，由图象甲可知，当电压表示数为L 1.5V U =，电路中的电流为0.3A I =，由欧姆定律

U

I R

=

可得，滑动变阻器两端的电压 0.3103滑滑A ΩV U IR ==⨯=

根据串联电路电压的特点可得，电源电压为

1.53 4.5L 滑V V V U U U =+=+=

故A 正确；

B ．由图甲可知，当灯泡两端的电压3额V U =时，电路中的电流0.5A I '=，由P UI =可得，灯泡的额定功率

30.5 1.5额额V A W P U I '==⨯=

故B 错误；

C ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为

4.53 1.5滑

额V V V U U U '=-=-= 由P UI =可得，滑动变阻器消耗的功率

1.50.50.75滑

滑V A W P U I '''==⨯= 故C 正确； D ．由U

R I

=

可得，滑动变阻器接入电路的电阻 1.530.5滑滑V =ΩA

U R I ''=='

故D 正确。 故选ACD 。

3．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''''

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U 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（ ）