《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解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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解析.docx（38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 如图是一个电加热器的工作原理图，其中R1和 R2 是
4、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、 S1 都闭合B开关 S 闭合， S1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大CR18的阻值之比为 电阻 R1 与2D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PU2知，在电压一定时，电功率较R小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功
5、率为110W ，故 A 错误；B开关 S 闭合， S1断开时，两电阻串联，S1 闭合时，电阻 R1 被短路，只有电阻R2 工作，电阻减小，根据 IU知，电路的电流增大，R2 的电阻不变，根据 PI 2R2 知 R2 的功率R变大，故 B 正确；U 2U 2C因为 P加热、 P保温，且 P 加热 =990W、 P 保温 =110W，所以R2R1R2P加热 : P保温U 2:U 2R2990W :110WR1 R2即R1R29R21所以R18R21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RRU 额2= (220V) 244012P保温110W当实际电压
6、为200V 时，实际功率约为22P实U 额(200V)90.9WR1=R2440故 D 正确；故选 BD。3 把标有“ 6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（）A在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小B电路的总功率最大值为 10.8WC小灯泡的电功率最小值为0.75WD滑动变阻器允许调节的范围是24 60【来源】天津市2018 年中考物理模拟试题【答案】 ACD【解析】【分析】分析实物图可
7、知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为 0 0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0 15V）。(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用PUI 求电路的总功率最大值；(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为 15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律
8、求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用PUI 求小灯泡的电功率最小值；(4)由 (2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。【详解】A由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为00.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为015V）， 当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由 IU知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确；B由 PUI 可知，当灯正常发光时的电流I 额P额3W0.5AU 额6V由于电路
9、中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻U U 额18V6VRminI max240.5A此时电路中电功率最大PmaxUI max18V0.5A 9W故 B 错误；C由 PU2可知，灯泡的电阻RRLU 额2(6V)2P额3W12由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是U LUU R 18V15V3V此时电路中的电流II RU L3V0.25AI L12RL所以滑动变阻器连入的最大电阻RmaxU R15V60I R0.25A此时小灯泡的最小电功率PminU L I L 3V0.25A0.7
10、5W故 C 正确；D由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24 60 ，故 D 正确。故选 ACD。4 如图的电路中，电源电压为 18V 且保持不变，小灯泡 L 标有 “6V 3W字”样，定值电阻 R2 的阻值为 90，电流表的量程为 0-0.6A，电压表的量程为 015V。当只闭合开关 S，滑动变阻器 R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光 (不考虑灯丝电阻的变化 )。则下列说法正确的是 ( )动变阻器 R的最大阻值为 501只闭合开关 S、 S ，在各元件安全的情况下，小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是11.08W3W只闭合开关S、 S 、S ，在各元件安全的情况下，整个电路
11、消耗的最大电功率是10.8W23只闭合开关 S、 S ，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-19WAB C D 【来源】重庆市第一中学2019-2020学年九年级 12 月月考物理试题（第二次定时作业)【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意知道，当只闭合开关S，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡L 正常发光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，由于小灯泡L 标有 “6V3W字”样，所以，此时电路的电流是：IPL3WI L0.5AU L6V灯泡的电阻是：26V2R灯 = U L12 ,3WPL又因为电源电压为 18V，所以，滑动变阻器两端的电压是：U
12、滑 =UU L18V3V 15V，由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是：R=1R滑 =15V30，20.5A滑动变阻器的最大阻值是60，故错误；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据题意知道，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光，此时灯泡功率最大，当滑动变阻器R1 的滑片 P 置于最左端时，灯泡两端的电压最小，功率最小，此时灯泡两端的电压是：URL =18V123VU 灯 =RL6012R滑故此时灯泡的功率是：2U 灯3V2P小 =0.75WRL12即小灯泡 L 消耗的电功率的取值范围是0.75W3W
13、 ，故错误；只闭合开关 S、 S2、 S3，则 R1 与 R2 并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为0.6A 时，电路消耗的电功率最大，由于电源电压为18V且保持不变，所以，电路消耗的电功率是：PUI18V0.6A=10.8W故正确；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，当灯泡L 正常发光时，电路电流最大，此时电路消耗的电功率最大，P最大 UI 最大 18V0.5A=9W ；当滑动变阻器全部接入电路时，电路电阻最大，由欧姆定律知道，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，R最大 =R滑R灯 =6012=72，由 PU2
14、知道，电路消耗的最小电功率是：RU2218VP最小=4.5WR最大72即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W，故正确；综上所述，只有C 符合题意。5 小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R 和小灯泡L 在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I-U图象，如图所示。下列说法中正确的是（）A 是小灯泡的I-U 图像， 是定值电阻的 I-U 图像B当通过定值电阻R 的电流为0.2A时，它消耗的电功率为 0.4WC把定值电阻 R 和小灯泡 L 串联后接在电源电压恒为9V 的电路中，电路中的电流是0.4AD当定值电阻 R 和小灯泡 L 并联在电压为4V 电路中，电路中总电流
15、为1A【来源】北京市东城区2019-2020 学年九年级（上 ) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】A定值电阻 R 的阻值大小不变，由IU可知 I1U ，因1 的大小不变，那么定值电RRR阻的 I-U 图像应该是过原点的直线，即 是定值电阻的I-U 图像；而小灯泡 L 的阻值随温度的变化而变化，那么 是小灯泡的 I-U 图像； A 错误；B当通过定值电阻R 的电流为0.2A时，由图像可知，此时定值电阻R 的电压是 2V，那么它消耗的电功率是PUI2V0.2A0.4WB 正确；C从图中可以看到，当把定值电阻R 和小灯泡L 串联后，电流是0.5A时，定值电阻R 两端的电压是5V，小灯泡L
16、 的电压是4V，这时刚好符合电源电压恒为9V 的电路，电流是0.5A，不是0.4A， C 错误；D当定值电阻R 和小灯泡L 并联在电压为4V 电路中，从图中可以看到，定值电阻流是 0.4A，小灯泡 L 的电流是0.5A，电路中总电流为0.9A， D 错误。R 的电6 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当开关闭合时，标有“6W”的小灯泡L 恰好正常发光；若保持定值电阻R 不变，将L 换成另一只标有“6V6V 3W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（）A大于3WB等于 3WC小于 3WD无法确定【来源】安徽省无为市2019-2020
17、学年九年级（上 ) 期末质量检测物理试题【答案】 A【解析】【详解】由 PU2U 26V可得到 R，当额定电压相同时，额定功率越小，其电阻越大，所以“RP3W”的小灯泡电阻比“6V 6W”的小灯泡电阻大，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以改接灯泡后，电路的总电阻变大，根据U可知，电路中的电流变小，电阻IRR 两端的电压也变小，因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，并且电源电压不变，所以“ 6V 3W”的小灯泡两端电压是变大的，即大于6V，由 PU2可知，这时灯泡的电R功率是变大的，即大于 3W。故选 A 。7 有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 15W ”，乙标有“10V 5W ”。
18、现把它们串联起来，则该电路两端，允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) （）A 25VB 35VC 17.5VD 12.5V【来源】广东省深圳市福田区2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 C【解析】【详解】不考虑温度对灯泡电阻的影响，则甲灯电阻：2R1U 12 = 15V =15；P115W乙灯电阻：2210VR2U 2 =20 ；P25WU1R1串联电流相等，乙灯电阻大，乙灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系可知U 2R2甲灯此时的电压为：U 1= R1 U 2 = 1510V=7.5V ；R220该电路两端允许加的最高电压为：UU 1U 2 =7.5V+1
19、0V=17.5V；故 C 正确。故选 C。8 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1540kg重物匀速提升 16m，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将的过程中，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=540kg10N/kg16m=8.64 104J，拉力所做的功（总功）：W 总=W有用=8.64 104 J5J，= 1.08 1080%电动机线圈电阻的发
20、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 -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）。9 如图所示，将灯L1、 L2 按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中，在图甲中灯 L 的功率为4W，在图乙中灯L 的功率为 9W 。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是A甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2B甲、
21、乙两图中灯L1 两端的电压之比是2:3C L1、 L2 两灯灯丝电阻之比是2:1D乙图中灯L1、 L2 的功率之比是2:1【来源】河南省焦作市2018-2019 学年九年级（上) 期末检测物理试题【答案】 BC【解析】【详解】BPU2由图甲知道，两灯串联，根据题意，由知道，RP1U124W ，R1由图乙知道，两灯并联，所以U=U1 =U2U2，由 P知道，RP1U 2R19W ，所以，U122PRU4W4111，U 2U 2P19W9R1解得甲、乙两图中灯L1 两端的电压之比是：U 1U 12UU 13 ，故 B 正确；C由于 U1 =2U ，根据串联电路的电压特点知道，U2=1 U ，由串联
22、电路的分压原理知33道， L1、 L2 两灯灯丝电阻之比是：R1U12U23R2U 21，U13故 C 正确；D乙图中灯12并联，两端电压相等，由PU212的功率之比是：L 、 L知道，灯L 、 LRU 2PRR1112，U 2P2R12R2故 D 错误；A甲电路中电流是：I 串=UUUR1R22R2R23R2乙电路中电流是：I 并 = UUUU3U，R1R22R2R22R2由 P=UI 知道，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是：UPU23R2甲=，P乙3U9U2R2故 A 错误。10 如图所示的电路中，电源电压12V 且保持不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L 的额定功率为 7.2W 。当开关
23、S1、 S2 都闭合时，通过灯泡的电流为I1，灯泡正常发光；当开关S1闭合 S2 断开时，通过灯泡的电流为I2 ，灯泡的功率是 3.2W ，则下列计算结果不正确的是（ ）A灯泡电阻是20B电阻 R 的阻值是 10C当开关S1 闭合 S2 断开时，电阻R 的的功率是1.6WD I1:I2=9:4【来源】 2019 年四川省成都市树德实验中学（西区) 中考二模物理试题【答案】 D【解析】【分析】【详解】A当开关 S1、 S2 都闭合时，电路为灯泡的简单电路，灯泡正常工作，电源的电压U=12V，电路中的电流P额7.2WI1=0.6AU 12V灯泡的电阻LU=12VR =I 1=20 0.6A故 A
24、正确，不符合题意；B当开关S闭合 S断开时，灯泡和电阻R 串联，电路中的电流12P实=3.2WI2=0.4ARL20电路中的总电阻U12VR 总= =30 I 20.4AR 的阻值R=R 总 - RL=30 -20 =10 故 B 正确，不符合题意；C由B 知，当开关S1 闭合S2 断开时，通过电阻22PR=I2 R=(0.4A)R 的电流为 10 =1.6W0.4A，则电阻R的功率故 C 正确，不符合题意；D由 AB 知， I1=0.6A， I2=0.4A，则I1:I2=0.6A:0.4A=3:2故 D 错误，符合题意。故选 D。11 图甲是某温度报警器的原理图，阻值不计的报警器在电流达到某
25、一值时开始报警，超过 10mA 时将损坏；热敏电阻R1 的阻值随温度变化关系如图乙所示。滑动变阻器的规格为“200 2A”，滑动变阻器接人电路的阻值为100 时，此报警器在温度为37时开始报警。则下列选项正确的是（）A报警器开始报警时电路电流最小值为4mAB报警器开始报警时电路的总功率为0.015WC将 P 向左移，可提高该电路开始报警时的温度D利用此电路，不能将开始报警时的温度设定为42C【来源】 2020 年山西省长治市襄垣县中考模拟物理试题【答案】 B【解析】【分析】【详解】A根据乙图图像可以知道当温度为37时， R1 阻值为 500 ，此时电流U3VI0.005A 5mAR100 50
26、0故 A 错误；B报警时电路总功率为PUI3V0.005A0.015W故 B 正确；C报警时电流不变，所以总电阻为600 不变，当P 向左移时滑动变阻器电阻变小，所以R1 将变大，由乙图可知，报警温度将变低，故C 错误；D当温度为42 时， R1 为 400 ，所以滑动变阻器阻值为200 ，可以达到，故D 错误。故选 B。12 如图甲所示，电源电压恒为9V.滑动变阻器的最大阻值为100，电子元件R 在 0.1A0.4A 的电流范围内均能正常工作，若该电子元件的U-I 图像如图乙所示，则该电子元件在其正常工作的范围内，下列判断正确的是()A该电子元件两端的电压增大时，其电阻增大B该电子元件消耗的
27、最大功率与最小功率之比为4:1C该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率D滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5 100 【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校20192020 学年九年级12 月月考物理试题【答案】 C【解析】【详解】A由该电子元件的U-I 图像可知，当电压为 2V 时，电流为0.1A；由欧姆定律得，此时的电阻是：RU2VI200.1A当电压为 4V 时，电流为 0.4A；由欧姆定律得，此时的电阻是：RU 4V10I 0.4A可知，该电子元件两端的电压增大时，其电阻减小；故A 项错误；B由该电子元件的 U-I 图像可知，当电流为0.1A 时，电
28、压为2V；此时消耗的电功率是；PUI2V0.1A0.2W由该电子元件的 U-I 图像可知，当电流为0.4A时，电压为 4V；此时消耗的电功率是；PU I 4V0.4A1.6W该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为：1.6W80.2W1故 B 项错误；CD由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.4A 时，电压为4V；此时消耗的电功率是1.6W ；此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 = UU 电子 =9V4V=5V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0.4A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑 U 滑 I 滑5V 0.4A2W此时滑动变阻器接入电路
29、的阻值最小，为：U 滑5VR滑12.5I 滑0.4A由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.1A 时，电压为2V；此时消耗的电功率是0.2W ；此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =UU电子 =9V2V=7V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0.1A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P U I7V 0.1A0.7W滑滑滑此时滑动变阻器接入电路的阻值是：R滑 U 滑7V70I 滑 0.1A所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5 70；由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.2A 时，电压为3V；此时消耗的电功率是；PU I 3V0.2A0.6W此时滑动变阻