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2020-2021中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶电功率的综合计算问题附答案解析

2020-2021中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶电功率的综合计算问题附答案解析
2020-2021中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶电功率的综合计算问题附答案解析

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100Ω,电子元件R 在0.1A~0. 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4:1

C .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12.5Ω~100Ω

【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校2019~2020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:

2V 20Ω0.1A

U R I =

== 当电压为4V 时,电流为0.4A ;由欧姆定律得,此时的电阻是:

''

'4V 10Ω0.4A

U R I ===

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;

2V 0.1A 0.2W P UI ==?=

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;

'''4V 0.4A 1.6W P U I ==?=

该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为:

1.6W 8

0.2W 1

= 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:

==9V 4V=5V U U U --滑电子

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:

==0.4A I I 滑电子

此时滑动变阻器消耗的电功率是:

5V 0.4A 2W P U I ==?=滑滑滑

此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,为:

5V

12.5Ω0.4A

U R I =

==滑滑滑 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:

''==9V 2V=7V U U U --滑电子

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:

''==0.1A I I 滑电子

此时滑动变阻器消耗的电功率是:

'''7V 0.1A 0.7W P U I ==?=滑滑滑

此时滑动变阻器接入电路的阻值是:

''

'7V 70Ω0.1A

U R I ===滑滑滑

所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω;

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;

''''''3V 0.2A 0.6W P U I ==?=

此时滑动变阻器两端的电压是:

''''''==9V 3V=6V U U U --滑电子

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:

''''==0.3A I I 滑电子

此时滑动变阻器消耗的电功率是:

''''''6V 0.3A 1.8W P U I ==?=滑滑滑

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9V

B .滑动变阻器的最大阻值为14Ω

C .小灯泡的额定功率为6W

D .电路总功率的变化范围是6W~12W

【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R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,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V 1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P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI =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V 1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P UI =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R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,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V 1测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流max 1.0A I =,电压表V 2的示数06V U =,电压表V 1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

L 012V 6V 6V U U U =-=-=

因此时小灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定功率

L L max 6V 1.0A 6W P U I ==?=

电路的最大总功率

max max 12V 1.0A 12W P UI ==?=

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min 0.5A I =,电压表V 1的示数U 1=5V ,此时滑动变阻器两端的电压

R112V5V7V

U U U

=-=-=

U I

R

=可得,滑动变阻器的最大阻值

R

min

7V

14Ω

0.5A

U

R

I

===

电路的最小总功率

min min

12V0.5A6W

P UI

==?=

则电路总功率的变化范围是6W~12W,故BD正确。

故选BCD。

3.如图所示,电源电压保持不变,R2=50Ω,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110ΩB.R3可能是5Ω

C.P2可能是0.54W D.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=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:U R2 =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=U R2/R2,即U1/R1=5U1/50Ω,故R1=10Ω;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道,电源的电压

是:U=I(R1 +R2)=0.1A×(10Ω+50Ω)=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U1相比增加了0.5V,则电压表的示数U2 =1.5V,R2两端的电压U R2′=U-U2

=6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I1 =U R2′/R2=4.5V/50Ω=0.09A,则R3的阻值是:R3

=U2/I1=1.5V0.09A≈16.7Ω,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U R2″=U-U2

=6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I2 =U R2′/R2=5.5V/50Ω=0.11A,则R3的阻值是:R3

=U2/I2=0.5V/0.11A≈4.5Ω,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-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I3 =U2/R1=1.5V/10Ω=0.15A,则R3的阻值是:R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30Ω,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/10Ω=0.05A,则R3的阻值是:R3

=U3/I4=5.5V/0.05A=110Ω,电路的总功率是:P2 =UI4 =6V×0.05A=0.3W,故AB错误,综上所述,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.

4.如图所示的电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=10 Ω。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。下列判断正确的是()

A.U=12 V,R2=20Ω

B.U=9 V,R3=30 Ω

C.R3=15 Ω,P2:P2'=1:4

D.R2=20Ω,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:

123

=0.3A U

I R R =

+①;

1 0.3P UI U ==②; 221220.09P I R R ==③;

由图2可得:

2122

1.5A 0.3A=1.8A 10U U U U I R R R =

+=+=+Ω④; ' 1.8P U =⑤;

由图3可得:

32

0.6A U

I R =

=⑥; 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以:

223220.36P I R R '==⑦;

由②⑤式可得:

'0.3 1.816P P U U ==∶∶∶ ;

由③⑦两式可得:

22220.090.3614P P R R '==∶∶∶;

B .由④⑥两式可得:U =12 V ,故B 错误; AD .代入⑥式可得:R 2=20Ω,故AD 正确;

C .代人①式可得:R 3=20 Ω,故C 错误。 故选A

D 。

5.定值电阻1R ?2R 和滑动变阻器3R 接入如图电路中,电源电压不变。当开关1S 闭合,

2S 断开,滑片P 位于a 点时,电压表1V 和2V 的示数之比12:2:1U U =,电流表的示数11A I =;当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于最右端时,电压表1V 和2V 的示数之比34:1:3U U =。当开关1S 断开,2S 闭合,两个电压表1V 和2V 的示数之比

56:3:1U 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( )

A .当开关1S ?2S 断开,调节滑片P 时,3R 的功率不超过6.75W

B .当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率为18W

C .滑动变阻器最大阻值为45Ω

D .电源电压为27V

【来源】【万唯】2019年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题(黑卷) 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】

当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,等效电路图如解图1所示:

此时

121::2:1A U U R R ==

()11A U I R R =+

当开关1S 闭合,2S 断开滑片P 位于最右端时,等效电路图如解图2所示:

此时

3413::1:3U U R R ==

当开关1S 断开,2S 闭合时,等效电路如解图3所示:

此时

56:3:1U U =,

12:2:1R R =

当电路消耗功率最小的时候,电路等效图如解图4所示:

所以:

()

2

1239W U R R R =++

由以上分析可得:

313R R = 2A 10.5R R R ==

所以:

()111A 0.5U R R =+ ()21119W 0.53U R R R =++

可求得:27V U =,118R =Ω,则2A 9R R ==Ω,354R =Ω 当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率

22314(1A)99W P I R ==?Ω=

当开关1S 、2S 断开,调节滑片P 时,3R 的功率

()2

22

3332

1

231233

U U P I R R R R R R R R R ??=== ?++++??

()(

)()()()

2

2

2

2

2

2

123123123

123123

3

3

44U U U R R R R R R R R R R R R R R

R R R =

=

=

+++-+++-????????

????++

3P 的最大值在

312R R R =+

时取得,且最大值

()

2

max

12 6.75W 4U P R R ==+ 故选AD 。

6.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R 2的阻值为90Ω,电流表的量程为0-0.6A ,电压表的量程为0~15V 。当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1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( )

①动变阻器R 1的最大阻值为50Ω

②只闭合开关S 、S 1,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1.08W~3W

③只闭合开关S 、S 2、S 3,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的最大电功率是10.8W ④只闭合开关S 、S 1,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-9W A .①② B .②③

C .③④

D .②④

【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】

①根据题意知道,当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1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“6V 3W”字样,所以,此时电路的电流是:

3W 0.5A 6V

L L L P I I U ==

== 灯泡的电阻是:

()2

26V =123W

L L U R P ==Ω灯, 又因为电源电压为18V ,所以,滑动变阻器两端的电压是:

=18V 3V 15V L U U U -=-=滑,

由欧姆定律知道,滑动变阻器接入电路的电阻是:

115V ==3020.5A

R R =Ω滑, 滑动变阻器的最大阻值是60Ω,故①错误;

②只闭合开关S 、S 1,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R 1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R 1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:

18V

=

=123V 6012L L U U R R R ?Ω=+Ω+Ω

灯滑

故此时灯泡的功率是:

()()2

2

3V ==

0.7512L

U P W R '=Ω

灯小

即小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是0.75W~3W ,故②错误;

③只闭合开关S 、S 2、S 3,则R 1与R 2并联,灯泡被短路,电流表测量干路电流,移动滑动变阻器R 1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:

18V 0.6A=10.8W P UI ==?

故③正确;

④只闭合开关S 、S 1,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,

18V 0.5A=9W P UI ==?最大最大;

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,

==6012=72R R R +Ω+ΩΩ滑最大灯,

由2

U P R

=知道,电路消耗的最小电功率是:

()2

218V ==4.5W 72U P R =Ω

最小

最大

即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W,故④正确;

综上所述,只有C符合题意。

7.如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样,电压表选用的是“0~15V 的量程,电流表均选“0~0.6A"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=3∶2

B.U1∶U3=4∶3

C.该电路的最小功率为1.08W

D.该电路的最大功率为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S 1、S 3,滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时,图1中只有R 1连入电路中,所以U =U 1, 由欧姆定律可知,电路中电流:11

U

I R =

, 电路消耗的总功率 21

=2.7W U P R =

当只断开开关S 1,滑片P 滑至最右端时,由图2知,R 1与R 2的最大阻值串联,电压表只测R 2两端电压,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

212120U U

I R R R =

=++Ω

由题知

12: 5: 3I I =

11215320U

I R U I R ==+Ω

解得:R 1=30Ω, 则

11 2.7W?30Ω=9V U U PR ===

所以

219V

=0.18A 2030Ω+20Ω

U I R =

=+Ω

则R 2两端电压

2220.18A?20Ω=3.6V U I R ==

当只闭合开关S 1,滑片P 仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R 1和R 2的总电压,电流表A 1测电路中电流,由题可知

23: 3: 5U U =

3255×3.6V=6V 33

U U ==

此时电路中的电流

123

U

I R R R '=

++

由欧姆定律可得此时电压表的示数

()()312121233

9V

=(30Ω+20Ω)=6V 3020U U I R R R R R R R R '=+=

?+?++Ω+Ω+

解得:R 3=25Ω 则

31239V

=0.12A 30Ω+20Ω+25Ω

U I R R R =

=++

所以

23: 0.18 A: 0.12 A=3: 2I I =

则电压之比为

13: 9 V: 6 V=3: 2U U =

故A 正确,但不符合题意,故B 错误,符合题意;

C .由三个等效电路图可知,当只闭合开关S 1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最

大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由2

U P R

=知此时电路中电功率最

小,所以该电路的最小功率

39V?0.12A=1.08W P UI ==最小

故C 正确,但不符合题意;

D .当闭合开关S 1、S 2、S 3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A 量程0?0.6A ,所以电路中最大电流为0.6A ,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率

9V?0.6A=5.4W P UI ==最大最大

故D 正确,但不符合题意。 故选B 。

8.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示。加热电阻 R 1=66Ω、R 2=176Ω,S 1 是手动控制开关,S 2 是可随温度自动跳转的温控开关,R 0 特殊限流电阻,热熔器加热时 R 0 电阻较大,LED 指示灯发红光,保温时 R 0 电阻较小,LED 指示灯发绿光。已知 LED 发光时两端电压保持不变,则下列说法正确的是( )

A .当 S 1、S 2 都闭合时,热熔器处于保温状态

B .保温状态时加热电路的电功率是200W

C .发红光时LE

D 的电流等于发绿光时 LED 的电流 D .当 S 1 闭合,S 2 断开时,R 1 的功率大于 R 2 的功率

【来源】湖南省长沙市师大附中集团2018-2019学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】

A .开关S 1和S 2都闭合时,加热电路只有R 1工作,加热电阻最小,由

2

U P UI R

== 可知,热熔器的加热功率最大,处于加热状态,故A 错误; B .保温状态时,加热电路中R 1与R 2串联,则加热电路的电功率:

2212(220V)200W 66176U P R R ===+Ω+Ω

保温

, 故B 正确;

C .由题可知,热熔器加热时R 0的电阻较大,LE

D 指示灯发红光,保温时R 0的电阻较小,LED 指示灯发绿光,因两种情况下LED 灯发光时两端电压保持不变,且电源电压为220V 不变,所以,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R 0两端的电压不变,由U I R

=

可知,热熔器加热时R 0的电阻较大,电路中的电流较小,即发红光时LED 灯的电流小于发绿光时LED 灯的电流,故C 错误;

D .开关S 1闭合,S 2断开时,加热电路中R 1与R 2串联,因串联电路中各处的电流相等,且由题可知R 1<R 2,所以,由2P I R =可知,R 1的功率小于R 2的功率,故D 错误。

9.如图所示,电源电压保持不变,L 1上标有“1.2V ?W ”,L 2上标有“9V ?W ”。闭合开关S 1后,当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,电压表示数为5.4V , L 1此时的实际功率是额定功率

1

4

;当开关S 接2时,P 在中点,电压表示数为2V 。若将L 1和L 2串联后接在该电源上时,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 1的额定功率为2W

B .L 2的额定功率为3W

C .电源电压为6V

D .滑动变阻器的最大阻值为30Ω

【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】

设滑动变阻器的最大阻值为R ,当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,滑动变阻器与灯泡

L 1串联,由于L 1此时的实际功率是额定功率的1

4,根据功率的计算公式2

1

1

U P R =说明此时灯泡L 1两端的电压是额定电压的

1

2

,所以此时灯泡L 1两端的电压 11

1.2V 0.6V 2

U =?

= 因此电源电压

U =5.4V+0.6V=6V

当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,电压表示数为5.4V ,则有

1

6V

5.4V R R R ?=+…①

当开关S 接2时,P 在中点,电压表示数为2V ,则有

26V 2V 22

R

R R ?=+…② 若将L 1和L 2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A ,则有

126V

30Ω0.2A

R R +=

=…③ 由①式得9R 1=R ,由②式得R 2=R ,将它们代入③式得R =27Ω,因此

1211

27Ω3Ω2799

R R R R =

=?===Ω, L 1的额定功率

()2

21

11

1.2V 0.48W 3Ω

U

P R =

=

=

L 2的额定功率

()2

2

22

29V 3W 27Ω

U P R ===

综合以上结果如下:电源电压6V ,滑动变阻器的最大阻值27Ω,L 1的额定功率0.48W ,L 2的额定功率3W ,故AD 错误,BC 正确。 故选BC 。

10.将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端,R 1 消耗的功率为 P 1,R 2 消耗的功率为 3P 1.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 1 与 R 2 的电阻之比为 3:1 B .并联时通过 R 1 与 R 2 的电流之比为 1:1 C .并联时 R 2 消耗的功率为

163

P 1 D .并联时两电阻消耗的总功率为

16

3

P 1 【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2=P I R 可知,两电阻功率之比等于电阻之比,即:

111221

133R P P R P P ===; 故A 错误;

B .并联电压相等,电阻与电流成反比,即:

12213

1

I R I R ==; 故B 错误;

C .在串联中时,R 1 消耗的功率:

()2

222

11112

121

1164U U U P I R R R R R R R ??==== ?+??; 所以有:

2

11

=16U P R ;

并联时R 2消耗的功率:

2221121116=16333

U U P P P R R '==?=;

故C 正确; D .并联时总功率:

2211111216464

=1616333

U U P P P P P R R +=+=?=总

11.图甲为一个超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V ,定值电阻R 0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA ,电压表的量程为0~9V .湿敏电阻R 的阻值随湿度RH 变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出

A .R 的电流最小值为80mA

B .R 的电功率最大值为0.9W

C .R 0的电功率最小值为0.3W

D .装置能监测湿度最大值为90%

【来源】2017年初中毕业升学考试(重庆B 卷)物理(带解析) 【答案】C 【解析】 【分析】

【详解】

A.因为R 0与R 串联,当R 有最大阻值时电路的电流最小,且最小电流值是I min =0U

R R

+

=

12V

30W+120W

=0.08A=80mA ,但R 两端的电压U 1=9.6V ,超出电压表的量程,故当电压表

的示数是9V 时,R 的电流最小,此时I=

12930V

=0.1A=100mA ,故A 错误; B. 由欧姆定律可得,电路中的电流I=0U

R R

+,则湿敏电阻R 的电功率:

P R =I 2R=(

0U

R R

+)2R=

所以,当R=R 0=30Ω时,R 的电功率P R 最大,则

P R 最大=204U R =()2

12V 430?Ω

=1.2W ,

C.电路有最小电流时,R 0的功率最小为P 0=I 2R 0=(0.1A )2×30Ω=0.3W ,故C 正确;

D.由丙图知道,R=100Ω时,能监测湿度为90%,由题意知道当R 有最大值时能监测湿度最大值大于90%,故D 错误. 故选C .

12.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )

A .R 1的阻值为20Ω

B .电压表的变化范围是3V~6V

C .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω

D .电路总功率的变化范围是1.28W~4W

【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】

根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。 【详解】

A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知

1111.3V A 50U U I R R =+=+?滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+?滑------②

由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;

BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为

18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --?==小大

变阻器接入电路的最小电阻

Ω3V

0 6.5A

R U I =

==小小大 电路的最大总功率

8V0.5A4W

P UI

==?=

大大

根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V,定值电阻R1两端的电压为

18V6V2V

U U U

=-=-=

此时的总电流为

1 1

2V

0.2A 10

Ω

U

I

R

===

滑动变阻器的最大电阻为

6V

30Ω

0.2A

U

R

I

===

电路的最小功率为

22

1

W

()

8V

1.6

10Ω30Ω

U

P

R R

===

++

综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。

故选B。

13.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示.下列叙述正确的是

()

A.电源电压为14V

B.图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线

C.滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最小值为12W

D.滑片从b滑到a点时,2R的电功率增大16W

【来源】江西省南昌十九中2018-2019学年九年级12月月考物理试题(上学期第三次)【答案】D

【解析】

【详解】

AB.由图甲知,R、R1、R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电

流表测串联电路中的电流;滑片P 从b 点滑到a 点的过程中,R 1连入阻值变小,电路中总电阻变小,由U

I R

=

可知,电路中电流变大,R 2两端的电压变大,串联分压,所以R 1两端的电压变小,综上可知,图乙中,dc 段表示V 1的示数随电流表示数的变化的图线,ec 段表示V 2的示数随电流表示数变化的图线,故B 项说法错误;

当滑片位于b 端时,接入电路中的电阻较大,电路中的电流较小,电路的总功率较小,R 2的功率最小,由图乙可知,电路中的最小电流1A I =小,R 1两端的电压112V U =,R 2两端的电压22V U =,则电源的电压:

1212V 2V 1A U U U IR R =++=++?

当滑片位于a 点时,接入电路中的电阻较小,电路中的电流较大,R 2的功率较大,由图乙可知,电路中的最大电流3A I =大,R 1两端的电压16V U '=,R 2两端的电压26V U '=,则电源的电压:

126V 6V 3A U U U I R R ='+'+=++?大

因电源的电压不变,所以,

2V 12V 1A 6V 6V 3A R R ++?=++?

解得:

1ΩR =

电源的电压:

122V 12V 1A 1Ω15V U U U IR =++=++?=

故A 项说法错误;

C .电路消耗的总功率最小值:

15V 1A 15W P UI ==?=小小

故C 项说法错误;

D .滑片从b 滑到a 点时,R 2电功率的增大值:

222226V 3A 2V 1A 16W P P P U I U I ='-='=?-?-=小大

故D 项说法正确.

14.实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I 图象如图所示,则有关此小灯泡功率P 与 U 2或P 与I 2的图象可能正确的是

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