一、初中物理电功率的综合计算问题
1.如图所示,电源两端电压恒定,闭合开关,灯泡L1比灯泡L2电阻大,则( )
A.灯泡L1比L2的亮 B.电流表A1示数比A2的大 C.若L1灯丝烧断,L2两端电压变大 D.若L2灯丝烧断,电流表A示数变小
【来源】广东省广州市南沙区2017届中考物理一模试题 【答案】D 【解析】 【详解】
AB.由图可知,两只灯泡并联,两灯泡电压相等,灯泡L1比灯泡L2电阻大;由I=U/R可得,通过L1的电流小,即电流表A1示数比A2的小,U1=U2,由P实=UI可知,P实1
C.因为两灯泡并联,由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等,若L1灯丝烧断,L2两端电压不变,故C错误;
D.由图可知,电流表A1测量灯泡L1的电流;电流表A2测量灯泡L2的电流;电流表A测量干路上的电流;若L2灯丝烧断,电流表A2示数为0,根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和,可知电流表A示数变小,故D正确。 故选D。
2.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.L1的额定功率为2W B.L2的额定功率为3W
C.电源电压为6V 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
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
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
U1L1串联,由于L1此时的实际功率是额定功率的,根据功率的计算公式P说明此时14R1灯泡L1两端的电压是额定电压的
21,所以此时灯泡L1两端的电压 2U11.2V因此电源电压
10.6V 2U=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
6VR5.4V…① RR1
当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V,则有
6VR2VR…② R222若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,则有
R1R26V30Ω…③ 0.2A由①式得9R1=R,由②式得R2=R,将它们代入③式得R=27Ω,因此
R1L1的额定功率
11R27Ω3Ω,R2R27 99U121.2VP0.48W 1R13ΩL2的额定功率
29VU2P23W
R227Ω22综合以上结果如下:电源电压6V,滑动变阻器的最大阻值27Ω,L1的额定功率0.48W,L2的额定功率3W,故AD错误,BC正确。 故选BC。
3.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V1、V2示数的变化量分别为U1、U2,电流表示数的变化量为I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为P1、P2,则下列判断正确的是()
A.U1U2 C.
B.U1U2
2D.P 1P2I(R1R2)U1U2R1R2 II【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I1、I2,由IU得,可得,电压表V2示数的变化量 RU2U2﹣U2I1R2﹣I2R2(I﹣1I2)R2IR2
则
|U2||IR2|
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
U1U﹣(U﹣I1R1)(U﹣I2R1)(I2﹣I1)R1IR1 1U1则
|U1||IR1|
因R1、R2的阻值相同,所以
|U1||U2|
故B正确、A错误; C.由|U1U2|R1、||R2得 II|故C正确;
U1U2|||R1R2 IID.定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为P1、P2,则
P(I12﹣I22)(R1R2)(I﹣(I1I2)(R1R2)(II1I2)(R1R2) 1P21I2)故D错误。 故选BC。
4.如图,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P1;当开关S1和S2都断开时,电路消耗的总电功率为P2。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∶4 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
B.R1:R2= 4∶5 C.P1:P2= 9∶4 D.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)
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
U2P1R1R2
R1R2当开关S1和S2都断开时,电路消耗的总电功率为
U2P2
R2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
U2P3
R1R2由以上三式联立求得
∶∶4 R∶∶5,P1P291R24故AD不符合题意,BC符合题意。 故选BC。
5.如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为6V,定值电阻R=10Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10Ω~20Ω,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A.闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是
①电流表的示数变小 ②电压表的示数变大 ③电压表示数的范围为1V~3V
④电阻R0消耗的电功率范围为0.8W~0.9W A.只有①②正确 【答案】B 【解析】 【详解】
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。 ①当环境的酒精气体的浓度增大时,R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小,由I知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故①错误;
②因为电路中的电流变大,由UIR可知,电压表示数变大,故②正确;
③④当R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R0的电流最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,经过R0的电流最大,
B.只有②④正确
C.只有②③正确
D.只有②③④正确
【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题
U可RI大则电压表的最大示数为:
U12V0.3A,
R0小R10Ω10ΩU最大I大R0.3A10Ω3V,
R0消耗的电功率:
2PR0大I大R0(0.3A)210Ω0.9W,
当R0大=20Ω时,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:
I小则电压表的最小示数为:
U6V=0.2A,
R0大R20Ω10ΩU最小I小R0.2A10Ω2V,
所以,电压表示数的范围为2V~3V,故③错误; R0消耗的电功率:
2PR0小I小R0(0.2A)220Ω0.8W,
所以,电阻R0消耗的功率范围为0.8W~0.9W,故④正确。 故选B。
6.图甲是小灯泡L1和L2的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中,闭合开关S,小灯泡L1的实际功率为1W。下面的说法中正确的是( )
A.电源电压为2V C.灯泡L1比L2暗
B.电流表的示数为0.5A
D.电压为0.5V时,灯泡L1的功率为
0.05W
【来源】2019年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】
A.由甲图可知,当L1两端的电压U12V时,通过它的电流I1=0.5A,根据PUI可得
L1的实际功率为1W,由乙图知,L1、L2并联,所以
UU1U22V
故A正确;
B.由乙图知,两灯并联,电流表测干路的电流,由甲图知当U22V,通过它的电流I2=0.3A,根据并联电路电流的特点可得,通过电流表的电流为
II1I20.5A0.3A0.8A
故B错误; C.L2的实际功率为
P2U2I22V0.3A0.6W<1W
小于L1的实际功率,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知,L1比L2亮,故C错误;
D.由甲图知,当电压为U30.5V时,通过灯泡L1的电流为I30.2A,灯泡L1的功率为
P3U3I30.5V0.2A0.1W
故D错误。 故选A。
7.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1Ω,不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m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.10s C.20s
【来源】【初中科学2026】【初三下】 【答案】B 【解析】 【详解】 拉力做的有用功:
B.15s D.25s
W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.×104J,
拉力所做的功(总功):
8.104J=W总== 1.08×105J, 80%W有用电动机线圈电阻的发热功率:
P热=I2R=(20A)2×1Ω=400W,
因能量守恒,电动机的拉力做功的功率为:
P=P总-P热=20A×380V-400W=7.2×103W,
电动机提升重物所用的时间:
W总1.08105Jt==15s, 3P7.210W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)。
8.在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电压表V1、V2的示数随电流表A的示数变化分别如图乙中图线①、②所示。变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,下列说法错误的是( )
A.R1、R2的电压之比始终等于2∶1 C.电源电压为6V 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.滑动变阻器的最大电阻为15Ω D.R2消耗的功率增大了1.2W
【来源】2019年湖北省武汉市洪山区中考一模物理试题
电路为三个电阻串联,滑动变阻器滑片从右端滑到最左端过程中,滑动变阻器接入阻值变小,由欧姆定律可知电路电流逐渐变大,R1两端电压变大,由此可得①表示电压表V1,②表示电压表V2;当滑片位于最左端时,电路电阻最小,电流最大为Imax=0.4A,为R1与R2串联电路,此时R1两端电压U1=4V,则可求R1电阻为:
R1U14V10Ω Imax0.4A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知:
U=U1+ImaxR2=4V+0.4A×R2
当滑片位于最右端时,电路为三个电阻串联,此时电流最小为Imin=0.2A,R两端电压UR=3V,R1两端电压U1’=2V,则滑动变阻器最大阻值为:
RUR3V15Ω Imin0.2A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知:
U=UR+U1’+IminR2=3V+2V+0.2A×R2
联立求解可得:U=6V,R2=5Ω;由于串联电路电流处处相等,则由P=I2R可知,R1与R2消耗的功率之比始终等于电阻之比,即:
P1:P2=R1:R2=10Ω:5Ω=2:1
滑动变阻器滑片位于最右端时,R2消耗功率为:
P2右=Imin2R2=(0.2A)2×5Ω=0.2W
滑动变阻器滑片位于最左端时,R2消耗功率为:
P2左=Imax2R2=(0.4A)2×5Ω=0.8W
则R2消耗的功率增大:
△P=P2左-P2右=0.8W-0.2W=0.6W
故选D。
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L1的功率为4W,在图乙中灯L1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L1两端的电压之比是2:3 C.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1 D.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】
U2B.由图甲知道,两灯串联,根据题意,由P知道,
RU12P4W, 1R1U2由图乙知道,两灯并联,所以U=U1′=U2′,由P知道,
R2UP9W, 1R1所以,
U12PR1U124W4122, UU9W9P1R1解得甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是:
U1U12 ,UU13
故B正确;
12C.由于U1 =U ,根据串联电路的电压特点知道,U2 =U,由串联电路的分压原理知
33道,L1、L2两灯灯丝电阻之比是:
2UR1U132 , R2U21U13故C正确;
U2D.乙图中灯L1、L2并联,两端电压相等,由P知道,灯L1、L2的功率之比是:
RP1P2故D错误;
A.甲电路中电流是:
U2RR1122, UR12R2I串=乙电路中电流是:
UUU
R1R22R2R23R2I并=UUUU3U, R1R22R2R22R2由P=UI知道,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是:
UP3R22甲=,
3UP9乙U2R2U故A错误。
10.如图所示的电路,电路接通后,移动滑动变阻器的滑片,电压表的最大值为6V,电流表的最大值为3A、最小值为1A,由此可以确定( )
A.电源电压为9V B.定值电阻的阻值为6Ω C.滑动变阻器的最大阻值为2Ω D.定值电阻最大功率为18W
【来源】2020年广西中考一轮模拟物理试题(三)
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,电路为定值电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,当滑动变阻器接入阻值最大时,由串联分压及欧姆定律可知,电压表此时示数最大为6V,对应电流最小为1A,此时电源电压为
U=U1+U2=1A×R1+6V
当滑动变阻器接入阻值最小为0Ω时,电路为R1的简单电路,由欧姆定律可知此时电流最大为3A,此时电源电压为
UU1I2R1=3AR1
联立求解可得电源电压为9V,电阻R1阻值为3Ω,当滑动变阻器全部接入时,电路总电阻为
R总则滑动变阻器最大阻值为
U9V=9 I11AR滑=R总-R1=9Ω-3Ω=6Ω
U2定值电阻阻值不变,由P可知定值电阻两端电压最大时,功率最大,当滑动变阻器
R接入阻值为0Ω时,定值电阻两端电压最大,等于电源电压9V,此时功率为
P1max故选A。
U29V==27W
R132
11.如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2 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.R2 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R2两端的电压,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R1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,Ia=0.6A,由I=
U可得,电源的电压 RU=IaR1=0.6A×R1
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,Ib=0.2A,Ub=4V,则滑动变阻器的最大阻值
R2=
Ub4V==20Ω Ib0.2A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=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V
因电源的电压不变,所以
0.6A×R1=0.2A×R1+4V
解得:R1=10Ω,电源的电压
U=Ia R1=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=UIa=6V×0.6A=3.6W
故B正确,不符合题意; C.电路中的电流
I=
滑动变阻器消耗的电功率
U6V= R1R210ΩR26V6VP2=I2R2=()2×R2=10ΩR22=10ΩR22
10ΩR2410ΩR226V22R2当R2=10Ω时
6VP2max=当R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=20Ω时,
Pb=(
40Ω=0.9W
6V)2×20Ω=0.8W
10Ω20Ω综上可知,滑片P从a端移动到b端,R2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R2=10Ω时,滑动变阻器的功率为 0.9W,故D错
误,符合题意。 故选D。
12.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是特殊限流电阻,热熔器加热时R0的电阻较大,LED指示灯发红光,保温时R0的电阻较小,LED指示灯发绿光。已知LED灯发光两端电压保持不变,下列说法错误的是( )
A.开关S1和S2都闭合时,热熔器处于加热状态 B.开关S1闭合,S2断开时,R1的功率小于R2的功率 C.保温状态时加热电路的电功率为300W
D.发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流
【来源】湖北省黄石市大冶市2018届九年级上学期期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】
U2电源电压不变,根据电功率的公式P可知电路中的总电阻越小,电路的加热功率越
R大,热熔器处于加热状态,反之处于保温状态;
(1)开关S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,只有R1工作,电路中的总电阻最小,根据
U2分析电功率的变化,从而得到处于哪种状态; PR(2)开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,根据串联电路电流的规律和电功率的公式得到两个电阻电功率的大小关系;
U2(3)两个电阻串联时,电路中的总电阻最大,根据P可知处于保温状态,根据电功率
R的公式得到保温状态时加热电路的电功率;
(4)加热时和保温时LED灯两端电压保持不变,根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压不变,根据欧姆定律比较两者的电流关系。 【详解】
A.开关S1和S2都闭合时,R2被短路,加热电路只有R1工作,加热电阻最小,根据
U2可知电功率较大,处于加热状态,故A正确,不符合题意; PRB.开关S1闭合,S2断开时, R1与R2串联,串联电路中各处的电流相等,R1<R2,由
PI2R可知,R1的功率小于R2的功率,故B正确,不符合题意;
U2C.R1与R2串联,电路中的总电阻最大,根据P可知处于保温状态,加热电路的电
R功率
U2(220V)2P200W
R1R266Ω176Ω故C错误,符合题意;
D.热熔器加热时R0的电阻较大,LED指示灯发红光,保温时R0的电阻较小,LED指示灯发绿光,LED灯发光时两端电压保持不变,且电源电压为220V不变,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知R0两端的电压不变,因热熔器加热时R0的电阻较大,则由IUR可知,此时电路中的电流较小,发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流,故D正确,不符合题意。 故选C。 【点睛】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,电功率的公式PUI,即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积。
13.如图甲的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置(如图乙),则
A.L1中的电流为0.2A
B.L1、L2中电流之比为I1∶I2=5∶1 C.电路的总电阻是10Ω
D.L1和L2消耗的电功率之比P1∶P2=4∶1
【来源】2015-2016学年山东省济宁市汶上县康驿二中九年级下开学物理试卷(带解析) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.测量总电流的量程是0~3A,所以电流表的示数为1A;测量灯泡L2电流的量程是0~
0.6A,所以电流表示数为0.2A,也就是电灯L2中的电流I2=0.2A, 所以L1的电流为
I1=I﹣I2=1A﹣0.2A=0.8A,
此选项错误;
B.通过两只灯泡的电流之比为
I10.8A4, I20.2A1此选项错误;
C.测量总电流的量程是0~3A,所以电流表示数为1A,也就是电路总电流I=1A, 两灯并联,电源电压等于灯泡L2两端电压,
U=U2=2V,
所以总电阻
R此选项错误;
D.两灯泡消耗的电功率之比
U2V2。 I1API0.8A411 P2I20.2A1此选项正确。 故选D。
14.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,R2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,R1连入阻值变小,电路中总电阻变小,由IU可知,电路中电流变大,R2两端的电压变大,串联分压,所以R1两端R的电压变小,综上可知,图乙中,dc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线,ec段表示V2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,R2的功率最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小1A,R1两端的电压U112V,R2两端的电压U22V,则电源的电压:
UU1U2IR12V2V1AR
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,R2的功率较大,由图乙可知,电路中的最大电流I大3A,R1两端的电压U16V,R2两端的电压U26V,则电源的电压:
UU1U2I大R6V6V3AR
因电源的电压不变,所以,
2V12V1AR6V6V3AR
解得:
R1Ω
电源的电压:
UU1U2IR2V12V1A1Ω15V
故A项说法错误;
C.电路消耗的总功率最小值:
P小UI小15V1A15W
故C项说法错误;
D.滑片从b滑到a点时,R2电功率的增大值:
P2P2P2U2I大U2I小6V3A2V1A16W
故D项说法正确.
15.如图所示电路,电源电压不变。闭合开关 S,当滑片 P 置于变阻器的 b 端时,电压表的示数为6V,当滑片 P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了 2V,从 P 置于中点开始在 20s 内定值电 阻 R1 产生的热量为 J,则下列判断正确的是
A.R1 的阻值为 10Ω
B.滑动变阻器 R 的最大阻值为 20Ω C.电源电压为 10V
D.R1 先后两次消耗的电功率之比为 3:4
【来源】湖南师大附中博才学校2018-2019学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】
由电路图可知,当滑片P置于变阻器的b端时,定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联;当滑片P置于变阻器的中点时,定值电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联。 AB.根据串联电路的分压特点可知,当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为:
6V−2V=4V,
∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和, ∴根据欧姆定律可得:
U=I1R1+6V, U=I2R1+4V, I1=
6V, R4V8VI2=1=,
RR2∵电源的电压不变, ∴
I1R1+6V= I2R1+4V
即:
6V8V R1+6V= R1+4V RR简化可得:
R1=R,
根据Q=I2Rt可得,P置于中点时,在20s内定值电阻R1产生的热量:
8V28V8VQ1=I22 R1t=() R1×20s=×R×20s= ×20s=J,
RR2R解得:
R=20Ω,
22即;
R1=20Ω,
故A不正确、B正确; C.电源的电压:
U= I1R1+6V=
故C不正确;
D.根据P=I2R可得,R1先后两次消耗的电功率之比:
P1:P′1=(I1)2 R1:(I2)2 R1=(I1)2: (I2)2=(
故D不正确。
6V6V R1+6V=×20Ω+6V=12V, R20Ω6V28V2
):( )=9:16, RR
16.如图所示,闭合开关S变阻器的阻值调至R1时,电路的总功率为P1;变阻器的阻值调至R2时,电路的总功率为P2.,若
PR51,则1可能是( ) P28R2
A.1.8 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.1.5 C.0.8 D.0.5
【来源】2020年乌鲁木齐市初中学业水平摸底测试物理试题
根据并联电路电阻的规律,当变阻器的阻值为R1时,有
111 R10R1R0即
R10同理,当变阻器的阻值为时R2时,有
R1R0
R1R0R2R0
R2R0R20U2根据P得
RR2R0R2U2RR20R2R0R2R0R2R1R05P110 2RRRP2UR10R1R2R08101R1R0R1R0R20即
R0R2R1R2R0R25
R1R2R1R01R08R11所以
R24 R17故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。
17.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“200Ω 2A”,滑动变阻器接人电路的阻值为100Ω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4mA B.报警器开始报警时电路的总功率为0.015W C.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42°C 【来源】2020年山西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500Ω,此时电流
IU3V0.005A5mA R100Ω500Ω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600Ω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400Ω,所以滑动变阻器阻值为200Ω,可以达到,故D错误。 故选B。
18.如下图所示,当滑动变阻器的滑片P滑至a端时,定值电阻R产生热量Q用时是9min;当滑片P滑至b端时,定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min,当滑片P滑至ab的中点时,若定值电阻R再产生热量Q的用时是( )
A.20.5min 【答案】C 【解析】 【详解】
B.20.05min C.20.25min D.22.25min
【来源】2019年乌鲁木齐市高新区(新市区)中考一模物理试题
当滑动变阻器的滑片P滑至a端时,电路为R的简单电路,产生热量等于消耗电能,则可由PW得,产生热量Q所用时间为 tt1WQQR22UPU 1R当滑片P滑至b端时,电路为R与整个滑动变阻器串联电路,根据串联分压定律可求R两端电压为
U产生热量等于消耗电能,则可由PRU RR滑W得,产生热量Q所用时间为 t2Q(RR滑)WQQt22RU2P2URU2
2RRR滑当滑片P滑至ab的中点时,电路为R与变阻器串联电路,此时滑动变阻器接入阻值为总
阻值的一半,根据串联分压定律可求R两端电压为
URU1 RR滑2产生热量等于消耗电能,则可由PW得,产生热量Q所用时间为 tt3WQQRU2P3U22R1RR滑21Q(RR滑)22RU2
由于第一次用时9min,第二次用时36min,带入式子求解可得,t3=20.25min,故选C。
19.如图所示的电路中,已知定值电阻R1=8Ω,R2=4Ω,灯泡L的额定电压为6V.读出电压表V1的示数为7V,电压表V2的示数为5V,灯泡的额定功率为( )
D.12W
A.3W 【答案】B 【解析】 【分析】
B.6W C.9W
【来源】福建省泉州市2019-2020学年九年级(上)期末物理试题
分析清楚电路结构,知道各电路元件的连接方式、两电压表各测哪部分电路电压;由串联电路的特点求出电阻R1、R2间的电压关系,两电压表示数表达式,然后求出R1、R2与灯泡
U2L两端的电压;由欧姆定律求出灯泡电阻;由功率公式P求出灯泡的额定功率。
R【详解】
电阻R1、R2与灯泡L串联,电压表V1测电阻R1与灯泡L两端的电压;电压表电阻V2测电阻R2与灯泡L两端的电压;串联电路电流处处相等,则两定值电阻的电压之比:
U1IR1R18Ω2, U2IR2R24Ω则
U12U2------①;
由串联电路的特点知:
UV1U1UL7V------②, UV2ULU25V------③;
由①②③解得U1=4V,U2=2V,UL=3V;
电路电流:
I灯泡电阻:
U14V0.5A, R18ΩRL则灯泡的额定功率:
UL3V6Ω, I0.5APL综上所述可知B正确; 故选B。 【点睛】
2UL额RL6V6Ω26W,
本题考察了电路结构分析、串联电路的特点、欧姆定律与电功率公式的应用,题目难度较大;灵活应用串联电路的特点是解题的关键。
20.如图甲所示电路,电源电压不变,R1 是定值电阻,R2 是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由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,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )
A.定值电阻 R1 的阻值为 10Ω B.电源电压为 9V
C.定值电阻 R1 消耗的电功率变化了 4.05W D.滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W 【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为R1的简单电路,由图象可知,电路中的最大电流I最大=1.2A,由I=
U可得,电源的电压 RU=I最大R1=1.2A×R1 -------①
当R2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,电
路中的最小电流I最小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,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最小R1+U2=0.3A×R1+4.5V-------②
因电源的电压不变,所以
1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V
解得:R1=5Ω,则电源电压
U=I大R1=1.2A×5Ω=6V
故AB错误;
C.由P=I2R可得定值电阻电功率的最小值
P1最小=I最小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W
定值电阻电功率的最大值
P1最大=I最大2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W
所以定值电阻电功率的变化量
ΔP1=P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W
故C错误;
D.由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率为
P2=I2R=(
UUR2=5ΩR2=5ΩR2)2R2= 222R1R220Ω5ΩR2R2R2U26VP2max===1.8W
20Ω20Ω22U2U2当R2=5Ω时,P2有最大值
故D正确。 故选D。
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