中考物理电功率的综合计算问题培优易错难题练习(含答案)及详细答案.docx

一、初中物理电功率的综合计算问题1 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：U2VR20I0.1A当电压为 4V 时，电流为 0.4A；由欧姆定律得，此时的电阻是：R U 4V10I0.4A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，电压为2V；此时消耗的电功率是；PUI2V 0.1A0.2W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 4V 0.4A1.6W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5V0.4A2W此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，为：R滑U 滑5VI 滑12.50.4A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滑 U 滑 I 滑7V 0.1A0.7W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此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =U U电子 =9V3V=6V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 =0.3A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑 U 滑 I 滑 6V0.3A1.8W可见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；故 C 项正确、 D 项错误；2 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 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20C当开关S1 闭合S2 断开时，电阻R 的功率是1.6WD I1 I2=9 4【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020学年九年级4 月月考物理试题（在线考试)【答案】BD【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，电源的电压为12V，电路中的电流P额7.2WI1=0.6AU12V灯泡的电阻U12VL=20 R =I10.6A故 A 正确，不符合题意；12R 串联，电路中的电流BC当开关 S闭合 S 断开时，灯泡和电阻I2=P实 = 3.2W =0.4ARL20电路中的总电阻U12V=30 R 总=0.4AI 2R 的阻值R=R 总 -RL=30 -20 =10 电阻 R 的功率PR=I22R=(0.4A)2 10 =1.6W故 B 错误，符合题意，C 正确，不符合题意；D两次通过灯泡的电流之比I1 I2=0.6A 0.4A=3 2故 D 错误，符合题意。故选 BD。3 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. 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 10 3V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；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 。4 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R0 的阻值为10C当滑片在a 端时， R0 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，R0 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= 0.6A，由 IU大可得，电源的电压RU I 大 R0 0.6A R0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。则滑动变阻器的最大阻值为R滑U 滑4VI 小200.2A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压UI R0R滑0.24AR0 20因电源电压不变，所以0.6AR0 0.24AR020解得 R0 10，电源电压为UI大 R00.6AR00.6A10 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I2P2 U 2 I 2 I 22 R滑 (U)2 R滑U 21U 2( R滑0)R0R滑1R滑 )2R滑 )24R0( R0( R0R滑R滑滑动变阻器的电功率最大时，滑动变阻器的阻值为R滑R010根据串联分压的特点，滑动变阻器两端的电压为总电压的一半，由图可知，当滑动变阻器两端电压为 U R3V ，通过滑动变阻器的电流为0.3A，所以滑动变阻器的最大功率为PU R I3V0.3A0.9W故 A 错误， B 正确；C当滑片在a 端时， R0 的功率为P0UI 大6V0.6A = 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PUI 小6V0.2A1.2W故 D 正确。故选 BD。5 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 消耗电功率的变化量分别为P 、 P2 ，则下列判断正确的是R121（）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U得，可得，电压表V2 示数的变化量I1、 I2，由 IRU2U U2I1RIR （ II ）RIR22221222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 | R1R2II故 C 正确；D定值电阻 R 、 R 消耗电功率的变化量分别为P1、P2 ，则12P122）（R1R2）（ I1I 2）（ I1I 2）（ R1R2） （I I1I 2）（R1R2）P2 （ I1 I 2故 D 错误。故选 BC。6 如图，把 E、 F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关 S12都闭合时，电路消耗的总和 S电功率为 P1122；当开关S和 S 都断开时，电路消耗的总电功率为P。若把 A、 E 两点接入电压为 U 的电源两端且只闭合开关S2 时，电路消耗的总电功率为P3。已知 P2：P3 = 9 5，则（）A R1：R2=5 4B R1：R2= 45C P1 ：P2= 9 4D P1：P2=9 5【来源】2020 年天津市滨海新区中考一模物理试题（初中毕业生模拟学业考试)【答案】 BC【解析】【分析】【详解】由题意知，把 E、 F 两点接入电压为 U 的电源两端，当开关 S1 和 S2 都闭合时，电路消耗的总电功率为P1U 2R1R2R1R2当开关 S1 和 S2 都断开时，电路消耗的总电功率为U 2P2R2把 A、 E两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关S2 时，电路消耗的总电功率为P3U 2R1R2由以上三式联立求得R R45 ， P P941212故 AD 不符合题意， BC 符合题意。故选 BC。7 如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（）A电源电压为 9VB滑动变阻器的最大阻值为14C小灯泡的额定功率为 6WD电路总功率的变化范围是6W12W【来源】 2019 年辽宁省阜新市中考模拟物理试题【答案】 BCD【解析】【分析】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R0 、滑动变阻器R 串联，电压表V1 测 L 与 R0 两端的电压之和，电压表 V2 测 R0 两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1 测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用PUI 求出灯泡的电功率即为额定功率，利用PUI 求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V1 的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出 R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用PUI 求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。【详解】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R0 、滑动变阻器R 串联，电压表V1 测 L 与 R0 两端的电压之和，电压表V2 测 R0 两端的电压，电流表测电路中的电流；AC当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1 测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流 I max1.0A ，电压表 V2 的示数 U 06V，电压表 V1 的示数为12V，即电源的电压 U=12V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压U LU U 012V6V6V因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率PLU L I max6V1.0A6W电路的最大总功率PmaxUI max12V1.0A12W故 A 错误、 C 正确；BD当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流I min 0.5A ，电压表 V1 的示数 U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压U RUU 112V5V7V由 IU可得，滑动变阻器的最大阻值RRU R7V14I min0.5A电路的最小总功率PminUI min12V0.5A6W则电路总功率的变化范围是6W12W，故 BD 正确。故选 BCD。8R1 和R2R1 R2 ）将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1 和P2 ，电路消耗的总功率为P；将两只电炉并联后，仍接入电压为U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1和 P2电路消耗的总功率为P . 则A P1 P2 ， P1 P2BP1P2PP21C P1P2PD111P + PP12【来源】天津市第一中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题【答案】 D【解析】【详解】当两电阻串联，电流一定相等；由2可知，电阻大的消耗的功率大即P P，且PI R12P1P2P ；U2可知，电阻小的消耗的功率大，即P1 P2 ；因为：当两电阻并联时，由 PRP1P2U 2U 2RR1R2P1P2U 2U 2U 2 (R1 R2 )R1R2R1R2所以：U2U 2( R1R2 )R1R2R1 R2即：P1 P2 P1P2因为1111P1U 2， P2U 2R1R2所以11R1R21P1P2U 2P而不等于1 ；综上分析，故选D。P9 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 PPP800W200W100W500W12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 、S21231闭合；只 S1323123、S闭合； S 、S 闭合；只 S 、S 、 S 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 : R3U 2U 2U 21:11P1:5:10: 2P2P3 200W100W 500W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W1Pt200W60s1.2104J1只 S2闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W2P2t100W60s6103 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( P1P3 )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W( PPP )t(200W100W500W)60s4.8104 J7123故 D 错误。故选 AC 。10 将两个定值电阻串联接到电压为U 的电源两端， R1消耗的功率为12P ， R 消耗的功率为3P1将这两个定值电阻并联接在电压为U 的电源两端时，下列说法中正确的是（）A R与 R 的电阻之比为 3：1B并联时通过 R与 R的电流之比为1： 112121616P1C并联时 R2 消耗的功率为P1D并联时两电阻消耗的总功率为33【来源】湖南省长沙市广益实验中学2019-2020 学年九年级（下 ) 开学考试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 串联电流相等，由 P=I 2 R 可知，两电阻功率之比等于电阻之比，即：RPP1111；R2P23P1 3故 A 错误；B并联电压相等，电阻与电流成反比，即：I 1R23I 2R1；1故 B 错误；C在串联中时，R1 消耗的功率：U2U 2U 2P1I 2 R1R12 R1；R1R24R116 R1所以有：U 2R1=16P ；1并联时 R2 消耗的功率：U 2U 211161 ；P23R1=16P3PR23故 C 正确；D并联时总功率：P总 = U 2U 216P116 P1416P164 P1 ；R1R2333故 D 错误。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 500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 两个定值电阻，甲标有“ 102A”，乙标有“ 20 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（）A30W 30VB 15W 10VC 15W 15VD 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PUI 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