《2020-2021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答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021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答案.docx（40页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图甲所示的电路，电源两端的电压不变，R1是滑动变阻器，2SR 是定值电阻，当开关闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图）像如图乙所示 下列判断正确的是（A定值电阻 R2 的电阻值为 10B变阻器接入电路的最大阻值为120 C R1 消耗的最大电功率为 1.8WD R2 消耗的功率的最大值与最小值之差为7.2W【来源】重庆市双福育才中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题【答案】 C【解析】【分析】【详解】A由甲图可知电路为R与R串联电路，电压表测R 两端电压，电流表测电路电流，由乙121图数据可知，当电
2、流为0.2A 是，电压表示数为8V，当电流为0.4A 时，电压表示数为4V，则由串联分压可得：UU 1U 28V0.2R2UU 1U 24V0.4 R2解得电源电压U=12V，电阻 R2=20 ，故 A 错误；B当滑动变阻器接入阻值最大时，由欧姆定律可知，电路电流最小，则对应乙图可知此时电流为 0.1A，电压表示数为 10V，则滑动变阻器接入电路最大阻值为：U 1max10VR1max100I1min0.1A故 B 错误；C设 R1 两端电压为 U1时其功率最大，此时R2两端电压为：U 2UU 1由于串联，流过R1 电流为：I1 II 2U 2R2则此时 R1 功率为：P1maxU 1I 1U
3、 1U 2R2带入数据整理可得：P1max1U 1629 W205则可知当 U 16V 时 R1 功率最大，为1.8W，故 C 正确；D当滑动变阻器接入阻值最小时，电路电流最大，为0.6A，由 PI 2 R 可知此时 R2 功率最大，为：P2maxI 2max2R20.6A220 7.2W当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为0.1A，由 PI 2 R 可知此时 R2 功率最小，为：P2minI 2min2R20.1A220 0.2W则 R2 消耗的功率的最大值与最小值之差为：PP2maxP2min7.2W0.2W7W故 D 错误。2 小灯泡 L 的额定电压为3V，它的 IU 图象如图甲
4、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“102A”字样。下列说法中正确的是（）A电源电压为4. 5VB小灯泡的额定功率为0. 45WC小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0. 75WD小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 3 【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U L1
5、.5V ，电路中的电流为I0.3A ，由欧姆定律UI可得，滑动变阻器两端的电压RU 滑IR滑0.3A 10 3V根据串联电路电压的特点可得，电源电压为UU L U 滑1.5V 3V4.5V故 A 正确；B由图甲可知，当灯泡两端的电压U 额3I0.5A，由P UI可V时，电路中的电流得，灯泡的额定功率P额U 额 IVAW30.51.5故 B 错误；C小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U 滑UU 额4.5V3V1.5V由 PUI 可得，滑动变阻器消耗的功率P滑U 滑 I1.5V0.5A0.75W故 C 正确；D由 RU可得，滑动变阻器接入电路的电阻IU 滑1.5V = R滑3I0.5A故 D
6、 正确。故选 ACD 。3 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关SP从中点向b端移动，将滑动变阻器的滑片一段距离，电压表V1、 V2示数的变化量分别为U 1 、U 2 ，电流表示数的变化量为I ，阻值相同的定值电阻R 、R 消耗电功率的变化量分别为P 、 P2 ，则下列判断正确的是121（）A U1U 2B U1U 2U1U 2R1R2D P12R2）CIP2I（ R1I【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，R1 与 R0、 R2 串联，电压表V1 测 R0 与 R2 两端的电压之和，电压表V2 测 R2两端的电压，电流表测电路中
7、的电流。AB将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、 I2，由 IUV2 示数的变化量得，可得，电压表RU 2U 2U 2 I1R2I 2 R2 （ I1I 2）R2IR2则|U 2 | |IR 2 |因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V1示数的变化量U 1U 1 U 1 （ U I1 R1）（ U I 2 R1）（ I 2 I1） R1IR1则|U 1 |IR1 |因 R12、 R 的阻值相同，所以|U 1 |U 2 |故 B 正确、 A 错误；C由 |U1 | R1 、 |U 2 | R2 得II| U1 | | U 2 | R1R2
8、II故 C 正确；D定值电阻12P、P2 ，则R 、 R 消耗电功率的变化量分别为1PP （ I22）（RR ）（ II）（ II ）（ RR ） （I II ）（RR ） I2111211212212212故 D 错误。故选 BC。4 如图所示，电源电压保持不变，R2=50 ，闭合 S1，断开 S2， R1 的电功率P1=0.1W，电压表示数为 U1开关都闭合时，电压表示数为6U1用电阻 R3 替换 R1、 R2 中的某一个，闭合开关 S122221相比，变化了 0.5V则，断开 S ，电压表示数为U ，电路的总功率为P ， U与 U下列结论正确的是（）A R3 可能是 110 BR3 可能
9、是 5C P2 可能是0.54WD P2可能是0.65W【来源】四川省成都市2018 年中考物理试题【答案】 AC【解析】【分析】【详解】由电路图知道，开关都闭合时，电路中只有R1，电压表测电源两端的电压；由电压表的示数知道，电源的电压U=6U11，断开2121两端的电；当闭合 SS时， R 与 R 串联，电压表测R压；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2 两端的电压是 ： UR2=U-U1=6U1 -U=5U ，由于串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流是： I=U / R =U/R ，1111R22即 U1 111；又因为112知道 ，此/R =5U/50，故 R =
10、10R 的电功率是 P =0.1W，所以 ，由 P=I R时电路中的电流是： I=，根据串联电路的特点知道，电源的电压是： U=I（ R1+R2） =0.1A （ 10 +50 ） =6V，所以 U1=U/6=6V/6=1V，当用电阻 R3替换11223串联，电压表测3R 后，闭合开关 S 断开 S 时， R与 RR 两端的电压；（1）若 U2 与 U1相比增加了0.5V，则电压表的示数U2 =1.5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是：I1 =UR2/R2=4.5V/50 =0.09A，则 R3 的阻值是 ：R3=U2/I1=1.5V0.09
11、A 16.，7电路的总功率是 ： P2=UI1 =6V 0.09A=0.54W；（2）若 U2与 U1相比减小了0.5V，则电压表的示数是U2 =0.5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ：I2 =UR2/R2=5.5V/50 =0.11A，则 R3的阻值是 ： R3=U2/I2=0.5V/0.11A 4.5，电路的总功率是： P2 =UI2 =6V 0.11A=0.66W，故C正确 ， D 错误；当用电阻 R3 替换 R2 后，闭合开关 S1 断开 S2 时， R1与 R3串联，电压表测R1 两端的电压，（1）若 U2 与 U1相比增加了0
12、.5V，则电压表的示数是： U2 =1.5V， R3 两端的电压是： U3 =U-U2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I3 =U2/R1=1.5V/10 =0.15A，则 R3 的阻值是 ： R33 323=6V 0.15A=0.9W；=U /I =4.5V/0.15A=30，电路的总功率是 ： P =UI（2）若 U与 U相比减小了0.5V，则电压表的示数是： U=0.5V， R 两端的电压是： U =U-21233U=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是： I =U /R =0.5V/10 =0.05A，则 R 的阻值是 ： R242133=U /I =5.5V/
13、0.05A=110，电路的总功率是 ：P=UI=6V 0.05A=0.3W，故 AB 错误，综上所3424述，只有 AC 正确 ，故选 AC【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的讨论电阻R3 替换R1、 R2 中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键，需要仔细分析找出各种情况中的联系，然后列式求解，属于难题5 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）A两灯串联在220V 的电路中，甲灯比乙灯亮B乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小C两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小D乙灯的实际功率一定是 25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学
14、年九年级（上 ) 期末物理试题【答案】 B【解析】【详解】A 由甲、乙图和电功率变形公式U2R可知，甲灯的电阻小于乙电阻。当两灯串联时P电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有乙灯亮，故A 错误；B乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式I = U 可知通过乙灯的电流比甲灯小，故RB 正确；C两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故误；C 错D乙灯的额定功率为 25W，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故 D 错误。故选B。6 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，
15、电动机线圈电阻为1，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 10sB15sC 20sD 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= W有用= 8.64 104 J = 1.08 105J，80%电动机线圈电阻的发热功率：P 热 =I 2R=（ 20A ） 2 1 =400W，因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P=P 总 -
16、P 热 =20A380V-400W=7.2 103W ，电动机提升重物所用的时间：W总1.08105 Jt=7.2=15s，P103 W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）。7 如图所示，电源电压为6V 且保持不变， R0=30 ，滑动变阻器的规格为“ 20 1A”，电流表的量程为 “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 、 S都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-2012B当 S闭合， S 、 S 都断开时，电
17、路消耗的最大功率是3W12C当 S、S 、 S都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W12D当 S、 S 、S都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是1512【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】12都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由U2A S 闭合， S、SP可得，小灯泡的电阻为：RU 额223VRL=6；P额1.5W由 P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流：IP= 1.5W =0.5A ；额U额3V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：U U 额6V-3V =6 ；R小I0.5A滑动变阻器的规格为“20
18、1A ”，则最大阻值R 大 =20，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是 6 20；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U6V=0.5A；R最小6+6电路消耗最大功率：P 最大 =UI 最大 =6V0.5A=3W；故 B 正确，不符合题意；C S、S1、 S2 都闭合，滑动变阻器与R0 并联，通过R0 的电流：U6VI 1=0.2A ；R030当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则：U6VI 2=0.3A；R最大20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
19、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：R总U6V =10 ；I0.6A滑动变阻器与R0 并联，则：111R总R0R滑即：，1 = 11，10 30 R滑解得 R 滑=15故 D 正确，不符合题意。8 如图甲所示电路，电源电压不变， R1 是定值电阻， R2 是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由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，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（）A定值电阻R1 的阻值为10B电源电压为9VC定
20、值电阻R1 消耗的电功率变化了4.05WD滑动变阻器消耗的最大功率为1.8W【来源】 2020 年重庆市育才中学中考模拟物理试题【答案】 D【解析】【分析】【详解】由电路图可知，定值电阻 R1 与滑动变阻器 R2 串联，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。AB当R2 接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1 的简单电路，由图象可知，电路中的最大电流I 最大 =1.2A，由I= U可得，电源的电压RU=I 最大 R1 =1.2A R1 -当 R2 接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知，电路中的最小电流 I 最小 =0.3A，电压表的
21、最大示数 U2=4.5V，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=I最小 R1+U =0.3A R +4.5V-21因电源的电压不变，所以1.2A R1=0.3AR1+4.5V解得： R1=5，则电源电压U=I 大 R1=1.2A 5 =6V故 AB 错误；C由 P=I2R 可得定值电阻电功率的最小值P1 最小 =I 最小 2R1=（ 0.3A） 2 5=0.45W定值电阻电功率的最大值P1 最大 =I 最大 2R1=（ 1.2A） 2 5=7.2W所以定值电阻电功率的变化量P1=P1 最大 -P1 最小 =7.2W-0.45W=6.75W故 C 错误；D由图乙可知，滑动变阻器消
22、耗的功率为U 2U2U2U2222)R =2R =5 R2=5 R2P =I R=(2R1 R222205 R2R2R2当 R2=5时， P2 有最大值U 26V2P=1.8W=2max2020故 D 正确。故选 D。9 小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、 R2、 R3 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S1 闭合时，测得功率为200W ；当只 S2 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 S3 闭合时，电热器功率为500WB此电热器共有六档
23、不同的功率C电阻 R1、 R2 、 R3 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S3 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 WPt 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 S3 闭合时，电热器
24、功率为P3 P P1 P2 800W200W 100W500W故 A 正确；B三个开关的通断组合成的连接方式有：只S闭合；只S闭合；只 S闭合；只S、S12312闭合；只 S1、S3 闭合； S2、S3 闭合；只 S1、 S2、 S3 都闭合；共七种组合方式，即为七个档位，故 B 错误；C由 PU2可得，三个发热电阻的阻值之比RR1 : R2 : R3 U 2: U 2: U 21:1:15:10: 2P1P2P3200W100W500W故 C 正确；D只 S1 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W1Pt1200W60s1.2104 J只 S2 闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
25、W2P2t 100W60s6103 J只 S3 闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能W3Pt3500W60s3104 J只 S1、 S2 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W4(P1P2 )t(200W100W)60s1.8104 J只 S2、 S3闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W5(P2P3 )t(100W500W)60s3.6104 J只 S1、 S3闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W6( P1 P3 )t(200W500W)60s4.2104 J开关全部闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W7( P1P2 P3)t(200W100W500W)60s
26、4.8 104 J故 D 错误。故选 AC 。10 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R1 的最大阻值为 40 ，定值电阻 R2 的阻值为20，电压表量程为 03V，电流表量程为03A，灯丝电阻不随温度变化。当 S1 23都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点a 时，小灯泡 L、 S和 S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 10VB闭合 S 、S ，断开 S 时，电路中最小电流为 0.1A231C闭合 S 、 S ，断开 S 时，滑动变阻器取值范围为0 20132D滑片在a 端， S1、 S2 和 S3 都闭合时，整
27、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】U 2根据 P可得，小灯泡的电阻：RU 2L额5V2；RL=10 PL 额2.5WA 当 S、 S1和 S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻 R2 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，U = U L 额 =5V ，故 A 错误；B闭合 S 、 S ，断开 S 时， R1 与 L 串联，电压表测变阻器R1的电压，当滑动变阻器的231两端电压等于电压表的最大值，即 U 滑 =3V 时，变阻器接入电路的阻值最大，
28、电路中电流最小，则最小电流：I = U U 滑 = 5V-3V=0.2A ；RL10故 B 错误；C闭合 S1、 S3，断开 S2 时， R 与 R2串联，电压表测变阻器R 的电压，由串联分压规律11可知，当电压表示数最大为U 1 =3V 时，变阻器R1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：U 1U 2；R1R2即：3V=5V-3VR120 ；解得 R1=30 ，变阻器 R1 接入电路的阻值最大为30，故 C 错误；D当 S、 S1 和 S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻R2 并联，因并联电U 2路的总电阻最小，所以由P可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功R率：U 22P最大P额PP额=2.5W+5V=3.75W ；L2LR220故 D 正确。11 如图甲所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P 从 a 端移动到b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图乙所示，则下列判断错误的是（）