中考物理易错题精选-电功率的综合计算问题练习题
更新时间:2023-05-05 07:17:01 阅读量: 实用文档 文档下载
一、初中物理电功率的综合计算问题
1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5 V
B .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6W
C .滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω
D .电灯的电阻随着电流的增大而减小
【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一)
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;
ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以
03V 2.0R U +=电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以
04.5V 1.0=R U +电源…②
由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误;
此时滑动变阻器两端的电压为
12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑
滑动变阻器的最大阻值为
3.5V =
==3.5Ω1.0A U R I 滑滑大小 故C 错误;
滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为
2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==?
故B 正确;
D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
故选B 。
2.如图甲所示电路,电源电压不变。R 1是滑动变阻器,R 2是定值电阻。当开关S 闭合后,将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端,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 .电路消耗电功率的最大值为7.2W
B .变阻器R 接入电路的最大阻值为120Ω
C .定值电阻R 2的电阻值为20Ω
D .电源电压为12V 【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】 BC .由电路图可知,当滑片位于最左端时,电路为2R 的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知
0.6A I =大 由U I R
=可得,电源的电压 220.6A U I R R 大==?……①
当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值1R 与电阻2R 串联,电压表测1R 两端的电压,此时电路中的电流最小;由乙图可知
110V U =
0.1A I =小
变阻器1R 的最大阻值
1110V 100Ω0.1A
U R I 大小=== 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压
12210V 0.1A U U I R R =+=+?小……②
由①②可得
220.6A 10V 0.1A R R ?=+?
解上式可得
220ΩR =
故B 错误,C 正确;
D .电源的电压
20.6A 0.6A 20Ω12V U R =?=?=
故D 正确;
A .电流最大时,电路消耗的最大电功率
0.6A 12V 7.2W P I U ==?=大大
故A 正确。
故选ACD 。
3.如图是一个电加热器的工作原理图,其中1R 和2R 是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 、1S 都闭合
B .开关S 闭合,1S 由断开到闭合,电路中电流变大,2R 的功率变大
C .电阻1R 与2R 的阻值之比为1∶8
D .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2
U P R =知,在电压一定时,电功率较
小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为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
U
I
R
=知,电路的电流增大,R2的电阻不变,根据2
2
P I R
=
知R2的功率变大,故B正确;
C.因为
2
2
U
P
R
=
加热
、
2
12
U
P
R R
=
+
保温
,且P加热=990W、P保温=110W,所以
22
212
::990W:110W
U U
P P
R R R
==
+
加热保温
即
12
2
9
1
R R
R
+
=
所以
1
2
8
1
R
R
=
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
22
12
(220V)
=440Ω
110W
U
P
R R
+==
额
保温
当实际电压为200V时,实际功率约为
2
1
2
2
(200V)
=90.9W
440Ω
U
R R
P=≈
+
额
实
故 D正确;
故选BD。
4.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
4
;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.L1的额定功率为2W B.L2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14,根据功率的计算公式211
U P R =说明此时灯泡L 1两端的电压是额定电压的12
,所以此时灯泡L 1两端的电压 111.2V 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
121127Ω3Ω2799
R R R R =
=?===Ω, L 1的额定功率 ()2
2111 1.2V 0.48W 3Ω
U P R === L 2的额定功率
()222229V 3W 27ΩU 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 。
5.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ?、2U ?,电流表示数的变化量为I ?,阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ?、2P ?,则下列判断正确的是()
A .12U U ?>?
B .12U U ?=?
C .1212U U R R I I
??+=+?? D .21212P P I R R ?+??+=() 【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,R 1与R 0、R 2串联,电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和,电压表V 2测R 2两端的电压,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I 1、I 2,由U I R
=得,可得,电压表V 2示数的变化量 22212221222U U U I R I R I I R IR '===??=﹣﹣(﹣)
则
22||||U IR ?=?
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V 1示数的变化量
11111212111U U U U I R U I R I I R IR ?'=
-?=-==﹣(﹣)(﹣)(﹣) 则
11||||U IR ?=?
因R 1、R 2的阻值相同,所以
12||||U U ?=?
故B 正确、A 错误;
C .由11||R I U ?=?、22||R I U ?=?得
121
2|
|||U U R R I I
??+=+?? 故C 正确; D .定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ?、2P ?,则
221212121212121212P P I I R R I I I I R R I I I R R ?+??+=?+?+=?=?++(﹣)()(﹣)
()()()() 故D 错误。
故选BC 。
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: ()()223V ==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,电路中电源电压恒为6V ,定值电阻R 2为10Ω,滑动变阻器R 1的规格为“20Ω 0.5A ”,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6A 。则:
A .电压表测量的是电阻R 2两端的电压
B .当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时,电压表的示数变小
C .为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10Ω
D .当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时,通电30s 电阻R 2产生的热量是24J
【来源】重庆市永川区2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题
【答案】C
【解析】
【详解】
A .电压表测量的是电阻R 1左端的电压,故A 不符合题意;
B .当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时,电压表的示数变大,故B 不符合题意;
C .当电路中的电流为0.5A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻为
6V 120.5A
U R I =
==Ω 变阻器R 1接入电路的阻值为 min 212102R R R =-=Ω-Ω=Ω
当电压表的示数为3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流为
212226V 3V 0.3A 10U U U I I R R --==
===Ω
变阻器R 1接入电路的阻值为 max max 3V 100.3A
U R I ===Ω 所以为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10Ω,故C 符合题意;
D .当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时,电路的电流为
126V 0.4A 510U U I R R R ====+Ω+Ω
通电30s 电阻R 2产生的热量为 ()22220.4A 1030s 48J
Q I R t ==?Ω?=
故D 错误。
8.如图甲所示电路中,电源电压不变,R 1是定值电阻,R 2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从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,则此过程中下列选项正确的是( )
A .电路总功率的最大值为43.2W
B .滑动变阻器最大功率为3.6W
C .滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D .定值电阻电功率的变化值为8.1W 【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
R 1、R 2串联电路中,当I =1.2A 时: 1.2R 1=U ……①
当I =0.3A 时,U 2=9V ,可得:
0.3R 1+9V=U ……②
由①②式解得:R 1=10?,U =12V 。
A .当I =1.2A 时,电路总功率最大:
==12V 1.2A=14.4W P UI ?大大。
故A 错误;
B .由滑动变阻器的功率公式得:
()222
2222121212=4U R U P I R R R R R R R R ??== ?+-+??滑, 当R 2=R 1=10?时,P 滑有最大值2P 大:
()2212V ==3.6W 410ΩP ?大
, 故B 正确;
C .滑动变阻器最大阻值为:
9V =
=30Ω0.3A
U R I =滑, 故C 错误; D .当I =0.3A 时,定值电阻电功率为:
()2
2110.3A 10Ω=0.9W P I R ==?, 当I =1.2A 时,定值电阻电功率为:
()2
211 1.2A 10Ω=14.4W P I R ==?', 所以定值电阻电功率的变化值为:
11114.4W 0.9W=13.5W P P P '-=-?=。
故D 错误。
9.如图所示的电路中,滑动变阻器R 2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S 1、S 3, 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I 1,电压表的示数为U 1;当只断开开关S 1,滑片P 滑至最右端时,电流表A 的示数为I 2,电压表的示数为U 2;当只闭合开关S 1,滑片P 仍在最右端时,电流表A 1的示数为I 3,电压表的示数为U 3。若I 1∶I 2=5∶3,U 2∶U 3=3∶5, 则下列结论错误的是( )
A .I 2∶I 3=3∶2
B .U 1∶U 3=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S 1、S 3、当只断开开关S 1和只闭合开关S 1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 2
1
=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 =
即
112153
20U
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 =
则
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 。
10.如图所示,将灯L 1、L 2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 1的功率为4W ,在图乙中灯L 1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3:2
B .甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是2:3
C .L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是2:1
D .乙图中灯L 1、L 2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】
B .由图甲知道,两灯串联,根据题意,由2
U P R
=知道, 2111
4U P W R ==, 由图乙知道,两灯并联,所以U =U 1′=U 2′,由2
U P R
=知道, 211
9U P W R '==, 所以,
2
1211221
114949P P U R U W U U W R ====', 解得甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是:
11123
U U U U ==' , 故B 正确;
C .由于U 1 =23U ,根据串联电路的电压特点知道,U 2 =13U ,由串联电路的分压原理知
道,L1、L2两灯灯丝电阻之比是:
11 222
2 3
11 3
U
R U
R U U
===,故C正确;
D.乙图中灯L1、L2并联,两端电压相等,由
2
U
P
R
=知道,灯L1、L2的功率之比是:
2
12
1
2
2
1
2
1
2
U
R R
U R
P
P
R
'
===
'
,
故D错误;
A.甲电路中电流是:
12222
=
23
U U U
I
R R R R R
==
++
串
乙电路中电流是:
12222
3
=
22
U U U U U
I
R R R R R
+=+=
并
,
由P=UI知道,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是:
2
2
32
=
39
2
U
U
P R
U
P U
R
?
=
?
甲
乙
,
故A错误。
11.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 R1=66Ω、
R2=176Ω,S1是手动控制开关,S2 是可随温度自动跳转的温控开关,R0 特殊限流电阻,热熔器加热时R0电阻较大,LED 指示灯发红光,保温时R0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 S1、S2 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LED的电流等于发绿光时 LED 的电流
D.当 S1闭合,S2断开时,R1的功率大于R2 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
2U 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,LED 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。
12.如图甲所示的电路中,R 1 为定值电阻,R 2 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( )
A .电源的电压为 6V
B .电路的最大总功率为 3.6W
C .R 2 消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W
D .滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为 0.8W
【来源】重庆八中2019-2020学年九年级3月月考物理试题
【答案】D
【解析】
【详解】
由图甲可知,两电阻串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A .当滑片位于a 端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R 1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,I a =0.6A ,由I =U R
可得,电源的电压 U =I a R 1=0.6A ×R 1
当滑动变阻器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,I b =0.2A ,U b =4V ,则滑动变阻器的最大阻值
R 2=b b U I =4V 0.2A
=20Ω 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 b R 1+U b =0.2A ×R 1+4V
因电源的电压不变,所以
0.6A ×R 1=0.2A ×R 1+4V
解得:R 1=10Ω,电源的电压
U =I a R 1=0.6A ×10Ω=6V
故A 正确,不符合题意;
B .电路的最大总功率
P 最大=UI a =6V ×0.6A=3.6W
故B 正确,不符合题意;
C .电路中的电流
I =12U R R +=2
6V 10ΩR + 滑动变阻器消耗的电功率
P 2=I 2R 2=(26V 10ΩR +)2×R 2=()()2222
6V 10ΩR R +=()()22226V 10Ω410ΩR R -+? 当R 2=10Ω时 P 2max =()26V 40Ω=0.9W 当R 2=0Ω时,P a =0W ,当R 2=20Ω时,
P b =(6V 10Ω20Ω
+)2×20Ω=0.8W 综上可知,滑片P 从a 端移动到b 端,R 2消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W ,故C 正确,不符合题意;
D .由C 知,滑片位于中点位置时,即当R 2=10Ω时,滑动变阻器的功率为 0.9W ,故D 错误,符合题意。
故选D 。
13.图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变,R 1、R 2和R 3为三个定值电阻,已知
R 1=5Ω,当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为P ′,当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为P ′′,下列判断正确的是
A .U =6V ,R 2=20Ω
B .U =9V ,R 3=30Ω
C .R 3=10Ω,P ∶P ′′=3∶2
D .R 2=20Ω,P ∶P ′=2∶15
【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
当只闭合开关S 2时,电阻2R 、3R 串联,则
23
U R R +=0.3A ,P =0.3U 当三个开关都闭合时,电阻1R 、2R 并联,则
1U R +2
U R =0.3A+1.95A ,P ′=2.25U 当只断开开关S 1时,电路中只有2R ,则
2
U R =0.45A ,P ′′=0.45U 解三式得
U =9v ,R 2=20Ω,R 3=10Ω,P ∶P ′=2∶15,P ∶P ′′=2∶3
所以D 正确。
故选D 。
14.在如图的电路中,电源电压保持不变,R 0为定值电阻,滑动变阻器R 的最大阻值为R M ,移动滑动变阻器的滑片P 从A 端到B 端,滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图,图线中a 、b 两点对应的电功率均为P 1,且c 点对应的是滑动变阻器的最大电功率P 2,且12:3:4P P =,则图线中b 点对应的电路状态中,滑动变阻器接入电路中的电阻大小( )
A .02R
B .03R
C .2R 0
D .3R 0
【来源】2020年江苏省苏州市昆山市中考二模物理试题
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,R 0、R 串联在电路中,当滑片在c 点时,变阻器消耗的最大功率为P 2,此时变阻器将接入电路的阻值为R ,则有
()()()2222
222200000044U U R U R U P R R R R R R R R R R R R R
??==== ?++++-??
+ 由上面等式可知,当R=R 0时,变阻器消耗的电功率最大,即
2
20
4U P R = 因为12:3:4P P =,则有
222
0120200003333444163U R U U P P R R R R R ??==?== ?+?? 即当R=3R 0时,满足关系式12:3:4P P =,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
15.如图所示,电路中电源电压恒为4.5 V ,电压表的量程为0~3 V ,电流表的量程为0~0.6 A ,滑动变阻器的规格为“35 Ω 1.5 A”,灯泡的额定电流为0.5 A ,电阻为5 Ω(灯丝电阻不变) .闭合开关,要求两电表的示数均不能超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,则下列说法正确的是
A .灯泡的最小功率是0.45 W
B .滑动变阻器允许的调节范围是4~35 Ω
C .当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,电压表示数变大,灯泡变亮
D .当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,电压表与电流表示数的比值不变
【来源】[中学联盟]江苏省东海县南辰中学2017届九年级中考二模物理试题
【答案】A
【解析】
【详解】
由图可知:变阻器与灯泡串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A .由于电压表的量程为0~3V ,故变阻器的最大电压为3V ,根据串联电路电压的规律,此时灯的电压最小为
4.5V-3V=1.5V
灯的功率最小
()2
2 1.5V 0.45W 5L U P R ===Ω
小小 故A 正确;
B .变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得 R L U U I R R =
=大小大
所以 3V 5101.5V
R L U R R U ==Ω?=Ω大大小 由于灯泡的额定电流为0.5A ,则电路中的最大电流为0.5A ,此时电路的总电阻最小,根据欧姆定律可得
4.5V 90.5A
U R I ===Ω小最大 根据串联电阻的规律,所以变阻器连入电阻中的最小电阻为
9Ω-5Ω=4Ω
滑动变阻器允许的调节范围是4~10Ω;故B 错误;
C .当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,R 的电阻变大,根据分压原理,电压表示数变大,由串联电路电压的规律,灯的电压变小,根据2
U P R
=可得灯的实际功率变小,灯变暗,故C 错误;
D .当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,R 的电阻变小,根据欧姆定律,电压表与电流表示数的比即R 连入电路中的电阻大小,所以电压表与电流表示数的比值变小,故D 错误。 故选A 。
16.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V 2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 、R 1、R 2串联,电压表V 1测R 1两端电压,电压表V 2测R 2两端电压,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:
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