2020-2021培优易错试卷电功率的综合计算问题辅导专题训练附答案.docx

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1、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L标有“5V 2.5W”R的字样，滑动变阻器1 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、 S2 和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点a 时，小灯泡 L 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，整个电路的功率最大，最大值为

2、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，电路中电流最小，则最小电流：

3、U U 滑=5V-3VI =0.2A ；RL10故 B 错误；C闭合 S1、 S3，断开 S2 时， R1 与 R2 串联，电压表测变阻器R1 的电压，由串联分压规律可知，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-3V ；R120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

4、P额PP额=2.5W+5V=3.75W ；L2LR220故 D 正确。2 小灯泡 L 的额定电压为3V，它的IU 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S15VP，电压表示数为. ，再将滑片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. 5VB0 45W小灯泡的额定功率为.C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

5、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 L1.5V ，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 103V根据串联电路电压的特点可得，电源电压为U U 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3V时，电路中的电流 I0.5A ，由 PUI 可得，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

6、.5V0.5A0.75W故 C 正确；UD由 R可得，滑动变阻器接入电路的电阻IU 滑1.5V = R滑3I0.5A故 D 正确。故选 ACD 。3 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 1 ；当开关 S 接 2 时， P 在中点，电压表示数为2V。若将 L1 和 L2 串联后接在4该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变）（）A L的额定功率为2WBL的额定功率为 3W12C电源

7、电压为 6VD滑动变阻器的最大阻值为30【来源】 2020 年四川省成都市成华区中考二诊物理试题【答案】 BC【解析】【分析】【详解】 滑 阻器的最大阻 R，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ，滑 阻器与灯泡1 ，根据功率的 算公式 P12L1 串 ，由于 L1 此 的 功率是 定功率的U 明此 4R1灯泡 L1 两端的 是 定 的1 ，所以此 灯泡L1 两端的 2U 1 1.2V10.6V2因此 源 U=5.4V+0.6V=6V当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ， 表示数 5.4V， 有6V5.4V RRR1当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V， 有6VR2

8、V RR222若将 L1 和 L2 串 后接在 源上 ， 路中 流 0.2A， 有R1R26V300.2A由式得 9R1=R，由式得 R2=R，将它 代入式得R=27 ，因此R11 R127 3， R2R 2799L 的 定功率1U 121.2V2P10.48WR13L 的 定功率2U 229V23WP2R227 合以上 果如下： 源 6V，滑 阻器的最大阻 27，L1 的 定功率0.48W ， L2的 定功率 3W，故 AD ， BC正确。故 BC。4 如 所示甲是某同学探究 流与 关系的 路 ，开关S 合后，将滑 阻器的滑片 P 从 a 端移至 b 端， 流表和 表的示数 化关系如 乙，

9、由 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5C该电路最小功0.3WD滑动变阻器R 的电功变化范围00.45W【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R 电压，由 I-U 图象可知，电阻R00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

10、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R0U3V5I0.6A故 B 正确， B 符合题意；C根据功率公式PU 2UIR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R总U3V30I0.1A则电路最小功率为PminU 2(3V)2R总0.3W30故 C 正确， C 符合题意；D根据功率公式PRU R21 (RU )2U 2U 2RR R R0R02(R R0 )2R2R04R0RR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

11、值与电阻R0 相等时功率最大，为PmaxU 2(3V) 20.45W4R04 5故 D 正确， D 符合题意。故选 BCD。5 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 S1 ，断开 S2，电压表示数为U2，电路的总功率为 P2， U2 与 U1 相比，变化了 0.5V则下列结论正确的是（）A R3 可能是C P2 可能是110 0.54WBR3 可能是D P2 可能是50.65W【来源】四川省成都市2018 年中考物理试题【答案】A

12、C【解析】【分析】【详解】由电路图知道，开关都闭合时，电路中只有R1；由电压表的示，电压表测电源两端的电压数知道，电源的电压 U=6U1；当闭合 S1，断开 S2 时， R1 与 R2串联，电压表测R1 两端的电压；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 -U1 =5U1，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=U1/ R1=UR2/R2，即 U1 /R1=5U1/50，故 R1 =10 ； 又因为 R1 的电功率是 P1=0.1W，所以 ，由 P=I2 R 知道 ，此时电路中的电流是： I=，根据串联电路的特点知

13、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 R1 后，闭合开关 S1 断开 S2 时， R2与 R3 串联，电压表测R3 两端的电压；（1）若U2与 U相比增加了 0.5V，则电压表的示数U=1.5V， R 两端的电压 U =U-U2122R2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I=U /R=4.5V/50 =0.09A，则 R 的阻值是：R1R2233=U /I =1.5V0.09A 16.，7电路的总功率是： P=UI=6V 0.09A=0.54W；2121（2）若U与 U相比减

14、小了 0.5V，则电压表的示数是U =0.5V， R 两端的电压 U=U-U2122R22=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ：I=U /R=5.5V/50 =0.11A，则 R的阻值是 ： R2R2233=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 0.5V，则电压表的示数是： U2 =1.5V， R3两端的电压是： U3 =U-U2 =6V-1.5

15、V=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 ： R3 =U3 /I3=4.5V/0.15A=30，电路的总功率是： P2 =UI3 =6V 0.15A=0.9W；（2）若 U2 与 U1 相比减小了 0.5V，则电压表的示数是： U2 =0.5V， R3 两端的电压是： U3=U-U2 =6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ： I4 =U2/R1=0.5V/10 =0.05A，则 R3 的阻值是 ： R3=U /I =5.5V/0.05A=110，电路的总功率是：P=UI=6V 0.05A=0.3W，故 AB 错误，综上所3

16、424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6 如图所示的电路中，电源两端电压为U，且保持不变，R1R2和R3为三个定值电阻，、已知 R1=10 。当只闭合开关 S2 时，电流表的示数为 0.3 A，电路消耗的总功率为P， R2 消耗的电功率为 P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5 A，电路消耗的总功率为P， R2 消耗的电功率为P2。当只断开开关S1 时，电流表的示数为0.6 A。下列

17、判断正确的是（）A U=12 V， R2 =20 B U=9 V， R3 =30 C R3=15 ， P2:P2=1:4D R2 =20 ， P: P=1:6【来源】【万唯】2019 年贵州省遵义市初中毕业生学业（升学) 统一考试综合理科（物理部分 ) 试题（白卷 )【答案】 AD【解析】【详解】当只闭合开关S2 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S1 时，等效电路图如图3 所示。由图 1 可得：I1U=0.3A ；R2R3PUI 10.3U ；P2I 12 R20.09 R2 ；由图 2 可得：UUUU0.3A=1.8AI 2R2101.5A；

18、R1R2P 1.8U ；由图 3 可得：I 3U0.6A ；R2因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以：P2I 32 R20.36 R2 ；由式可得：P P 0.3U1.8U16 ；由两式可得：P P0.09 R0.36 R14 ；2222B由 两式可得： U=12 V ，故 B 错误；AD代入 式可得： R2=20 ，故 AD 正确；C代人 式可得： R3=20 ，故 C 错误。故选 AD。7 如图所示，电源电压恒为6VL标有“4V 1.6W”字样（阻值保持不变），小灯泡R1=20 。滑动变阻器 R2 标有“ 30 1A”。电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V。下列说法正确的是

19、（）A闭合 S2，断开 S1、 S3时，通过电阻R1 电流为 0.2AB断开 S2，闭合 S1、S3时，滑动变阻器R2 连入阻值范围5 10 C闭合开关 S3，断开 S1、 S2 时，电灯 L 消耗的功率范围为0.225W0.9WD闭合所有开关，滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比为3： 1【来源】 2018 年山东省威海市文登区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【分析】【详解】A从图中可以看到，闭合 S2，断开 S1、 S3 时，灯泡和电阻 R1 串联接在电路中，灯泡的电阻大小是U L224VRL10PL1.6W根据欧姆定律可知，通过电阻R1 电流大小是I 1U6VI0.2AR

20、L R110 20即通过电阻R1 电流是 0.2A ， A 正确；B断开 S2，闭合 S1、S3 时，只有滑动变阻器 R2 接入电路，电流表的量程为 00.6A，当电路的电流最大是 0.6A，滑动变阻器接入电路的阻值大小是U6VR210I max0.6A这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值，所以滑动变阻器R2 连入阻值范围是10 30 ， B 错误；C闭合开关S3，断开 S1、 S2 时，灯泡和变阻器R2 串联接在电路中，根据PI 2R 可知，当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是I min6V0.15A10 30这个电流值大小没有超过电流表的

21、量程，也没有超过滑动变阻器的最大电流限度电压表的示数是U L0.15A101.5V这个电压值没有超过电压表的量程，这时灯泡的最小电功率是PLmin I min22RL0.15A10 0.225W当电路中的电流最大时，灯泡的电功率最大，这时电路中的总电阻最小，假如电流大小是0.6A，那么电压表的示数是U L0.6A106V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 max3V0.3A10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PLmax I max2RL20.3A10 0.9W综上所述，电灯 L 消耗的功率范围为

22、0.225W0.9W ， C 正确；D闭合所有开关，灯泡被短路，电阻12PU22R、 R 并联接在电路中，根据可知，当RR的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A，其阻值大小是6VR2min100.6A电功率大小是U 226VP2max3.6WR2min10当 R2的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如2的电阻是 30，其电流大R小是U6VI 2min0.2AR2max30这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是U 226VP2min1.2WR2max30那么滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比是P2max : P2min 3.6W :1.2W3:

23、1D 正确。故选 ACD。8 有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 15W ”，乙标有“10V 5W ”。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：2215VR1U 1 =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

24、= 1510V=7.5V ；R220该电路两端允许加的最高电压为：UU 1U 2 =7.5V+10V=17.5V；故 C 正确。故选 C。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

25、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，电热器功率为P3 P P1 P2 800W200W100W500W故 A 正确；B三个

26、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 S 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能1W1Pt200W60s1.2104J1只 S2 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W2P2t 100W60s6103 J只 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消

27、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)60s4.8 104 J故 D 错误。故选 AC 。10 如图所示的电路中，滑动变阻

28、器R2 上标有“ 201A”字样， 电压表选用的是“015V 的量程，电流表均选“ 00.6A 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=32B U1 U3=4 3C该电路的最小功率为1.08WD该电路

29、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S1、 S3，滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时，图1 中只有 R1 连入电路中，所以 U =U1， 由欧姆定律可知，电路中电流：I1U， 电路消耗的总功率R1PU 2=2.7WR1当只断开开关 S1，滑片 P 滑至最右端时，由图 2 知， R1 与 R2 的最大阻值串联，电压表只测 R2 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

30、I 2UUR2 R120R1由题知I1 : I 25:3即UI 1R15I 2U3R120解得： R1=30 ，则U1 UPR12.7W?30=9V所以I 2U9V20=0.18AR130+20则 R2 两端电压U 2I 2 R2 0.18A?20 =3.6V当只闭合开关S1，滑片 P 仍在最右端时，图3 中三个电阻串联，电压表测R1 和 R2 的总电压，电流表 A 1 测电路中电流，由题可知U 2 : U 33: 5则U 355U 23.6V=6V33此时电路中的电流UIR1R2R3由欧姆定律可得此时电压表的示数U 3I R1R2UR19V(30+20)=6VR2R3R2 =R13020R3解得： R3=25