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20Ω B.电阻R的阻值是20Ω
C.当开关S1闭合S2断开时,电阻R的功率是1.6W D.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
I1=
灯泡的电阻
RL=
故A正确,不符合题意;
BC.当开关S1闭合S2断开时,灯泡和电阻R串联,电路中的电流
I2=电路中的总电阻
R总=
R的阻值
R=R总-RL=30Ω-20Ω=10Ω
电阻R的功率
PR=I22R=(0.4A)2×10Ω=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。
P额U?7.2W=0.6A 12VU12V?=20Ω I10.6AP实RL=3.2W=0.4A 20?U12V?=30Ω I20.4A
3.如图是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2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、S1都闭合
B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大
C.电阻R1与R2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】
U2A.只闭合开关S,两电阻串联,电阻较大,根据P?知,在电压一定时,电功率较
R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I?变大,故B正确; C.因为P加热 U2知,电路的电流增大,R2的电阻不变,根据P?IR2知R2的功率RU2U2?、P,且P加热=990W、P保温=110W,所以 保温?R2R1?R2P加热 :P 保温U2U2?:?990W:110W R2R1?R2R1?R29? R21即
所以
R18? R21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
2U额R1?R2?P保温(220V)2=?440Ω 110W当实际电压为200V时,实际功率约为
(200V)2P?=?90.9W 实R1?R2440Ω故 D正确; 故选BD。
2U额
4.小灯泡L的额定电压为3V,它的I—U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“10Ω
2A”字样。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡的额定功率为0.45W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75W D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【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UL?1.5V,电路中的电流为I?0.3A,由欧姆定律
I?U可得,滑动变阻器两端的电压 RU滑?IR滑?0.3A?10Ω?3V
根据串联电路电压的特点可得,电源电压为
U?UL?U滑?1.5V?3V?4.5V
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I??0.5A,由P?UI可得,灯泡的额定功率
P额?U额I??3V?0.5A?1.5W
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?U额?4.5V?3V?1.5V U滑由P?UI可得,滑动变阻器消耗的功率
??U滑?I??1.5V?0.5A?0.75W P滑故C正确; D.由R?U可得,滑动变阻器接入电路的电阻 I?1.5VU滑??R滑?=3Ω
I?0.5A故D正确。
故选ACD。
5.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0.8W B.定值电阻R0的阻值为10Ω C.当滑片在a端时,R0的功率为0.4W D.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大 = 0.6A,由I?U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4V??20Ω I小0.2A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
U?I?R0?R滑??0.24A??R0?20Ω?
因电源电压不变,所以
0.6A?R0?0.24A??R0?20Ω?
解得R0?10Ω,电源电压为
U?I大R0?0.6A?R0?0.6A?10Ω?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I2