2019年全國(guó)各地中考物理試卷匯編之電功率最值問題

1、第4頁(yè)2019年全國(guó)各地中考物理試卷匯編一電功率的最值問題1.(2019 .懷化)如圖甲是定值電阻Ri和標(biāo)有“8V8W 燈泡L的I-U關(guān)系圖象。如圖乙所示，電源電壓恒定不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12 Q當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，開關(guān)Si斷開，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑到b端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W.求:甲.乙(1)燈泡正常發(fā)光10s,電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量;(2)電源電壓；(3)當(dāng)開關(guān)S、Si、S2同時(shí)閉合。調(diào)節(jié)滑片P.求電路消耗的最大功率。解：(1)因?yàn)?P=T=r,所以燈泡產(chǎn)生的熱量為 Ql=PlI=8W x10s=80J；(2)當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，開關(guān)Si斷開，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑至

2、U b端時(shí), 燈泡與整個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。由圖象知，燈泡實(shí)際功率 P實(shí)l=1W時(shí)，燈泡兩端電壓為 U實(shí)l=2V, I實(shí)=0.5A,因?yàn)?=務(wù)，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為 U2=I實(shí)R=0.5AX 12 Q =6,所以電源電壓為U=U實(shí)l+U2=2V+6V=8V;(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2同時(shí)閉合，滑動(dòng)變阻器滑片位于最左端，燈泡和定值電阻Ri并聯(lián)。因?yàn)閁實(shí)L=U=U客g=8V, 所以燈泡實(shí)際功率P實(shí)L=P客S=8W； 定值電阻阻值為Ri=10Q, 所以Ri功率為Pk戈二W=6.4W； 電路消耗的最大總功率為 P總=實(shí)l +Pi=8W+6.4W=14.4W。答：(1)燈泡正常發(fā)光10s,電流通過燈泡產(chǎn)

3、生的熱量為 80J； (2)電源電壓為8V；(3)當(dāng)開關(guān)S、Si、S2同時(shí)閉合，電路消耗的最大功率為 14.4W.(電阻不受溫度影響)，電流表示數(shù)為 0.6A,電2. (2019 .丹東)如圖所示，小燈泡標(biāo)有“ 6V3W，字樣 Ri為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，其最大阻值為 40 Qo(1)當(dāng)開關(guān)S、Si、&都閉合時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光， 路工作50s,求R的阻值和電流通過 R產(chǎn)生的熱量。(2)當(dāng)電路中有元件工作時(shí)，求電路消耗的最小功率。f11Q l*1<1R1的電流：解：(1)當(dāng)開關(guān)S、$、S2都閉合時(shí)，燈泡L與電阻 R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩 端的電壓相等

4、，且小燈泡恰好正常發(fā)光， 所以，電源的電壓U=Ul=6V, 由P=UI可得，通過小燈泡的電流： ,廠已c la Il=-= .=0.5A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過 I1=I-Il=0.6A-0.5A=0.1A,由 I = 可得，R1 的阻值：R1=|zY=E =60 Q,50s 內(nèi)電流通過 R產(chǎn)生的熱量：Q1=l12Rt= (0.1A) 2X60QXs500J；(2)燈泡的電阻：Rl=三=12。，因 Rl<R,所以，當(dāng)開關(guān)S閉合，&、&都斷開且滑片位于右端時(shí)，R1與R2的最大阻值串聯(lián)， 此時(shí)電路的總電阻最大，電路的總功率最小，因串聯(lián)電路中總電阻等

5、于各分電阻之和，所以，電路消耗的最小功率:P/、=k *7!=2=0.36W答：(1) Ri的阻值為60Q,電流通過Ri產(chǎn)生的熱量為30J；(2)當(dāng)電路中有元件工作時(shí)，電路消耗的最小功率為0.36W。3. (2019 .營(yíng)口)如圖所示電路，電源電壓為 5V不變，定值電阻Ro阻值為5Q,滑動(dòng)變阻器R上標(biāo)有“20 Q A1”字樣，燈L標(biāo)有“3V 1.2W',電壓表量程為0 3V.(不考慮燈絲電阻的變化，且保證各元件均安全)求：(1)當(dāng)Si閉合、S2接b,燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是多少？(2)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，當(dāng)Si閉合、&接a時(shí)，Ro的電功率是多少?(3)

6、當(dāng)Si閉合、&接a時(shí)，Ro的最小電功率是多少？pj解：(i)當(dāng)Si閉合、S2接b時(shí)，燈泡L與變阻器R串聯(lián)次耘ES標(biāo)礴而電壓，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光, 所以，由P=UI可得，電路中的電流：,FLi.2W UL 3VI = = = 0.4A因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：Ur=U-Ul=5V-3V=2V,由屈可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：r=¥=今=幻；I 0.4 A(2)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，當(dāng) Si閉合、&接a時(shí)，定值電阻R與變阻 器R串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電壓之和，, U5V 八所以，電路中的電

7、流：1 =迸R7后5T0.5A，則 R0的電功率：P°= (I' )2R0= (0.5A) 2X5Q=i.2®；(3)當(dāng)Si閉合、及接a時(shí)，定值電阻R。與變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)Ur=3V時(shí)，R0兩端的電壓：U°=U-Ur=5V-3V=2V,此時(shí)電路中的電流：I=%會(huì)0.4A,此時(shí)變阻器接入電路中的電阻：R=E =焉=7.5 p所以，電路中的最小電流為0.4A,此時(shí)R)的電功率最小，則P(M、= (I)2R0= (0.4A) 2X5Q=0Wf。答：(1)當(dāng)Si閉合、S2接b,燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路

8、的阻值是 5Q； (2)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，當(dāng)Si閉合、&接a時(shí)，R)的電功率是1.25W； (3)當(dāng)Si閉合、S2接a時(shí)，Ro的最小電功率是0.8W。4.(2019 ?呼和浩特)如圖所示，燈泡上標(biāo)有“ 9V 5.4W ”的字樣(假設(shè)燈絲電阻 不變)，只閉合S1,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)到某處時(shí)，電流表 A2讀數(shù)為0.2A.電壓表 V讀數(shù)為9V;兩個(gè)開關(guān)全部閉合，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)到最左端時(shí)，燈泡恰好正常發(fā) 光，電流表A2讀數(shù)為1.0.A,則(1)只閉合S1,電流表A2讀數(shù)為0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接人電路的電阻值;(2)電阻R1的電阻值；(3)滑動(dòng)變阻器從左向右滑動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻 器的最

9、大功率。.解：(1)由P二U7二工可得，燈泡的電阻：只閉合與時(shí)，滑動(dòng)變阻器R與燈泡串聯(lián)，電流表 也測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)電源兩端的電壓，由題知，此時(shí)電壓表 V讀數(shù)為9V,則電源電壓。二91;由二巴可得，電流表4讀數(shù)為OZJ時(shí)，電路的總電阻: 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值：R二 R -勺=45。-15n二 3%；(2)兩個(gè)開關(guān)全部閉合，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)到最左端時(shí)，電阻 比與燈泡并聯(lián)，電流表由測(cè)干路電流，此時(shí)燈泡恰好正常發(fā)光，由P二加可得，通過燈泡的電流:因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和, 所以，通過比的電流：。二廠-小 1.04-0,64 =因并聯(lián)

10、電路中各支路兩端的電壓相等， 所以，電阻比的電阻值：友”斐二 225Q；滑動(dòng)變阻器從左向右滑動(dòng)過程中，電路中的電流:7j一 u變阻器的電功率：_2 f； 2 U2 _ U2U2U2IT*五J*=(R+幾戶=(閉耳2皿£十廢=四，一2mL片依0小產(chǎn)口/T - w Ll+以當(dāng)二生二 15。時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率最大，則PR- - =|上=13511：3。;R 八 4 生 4X15A答：(D只閉合工，電流表4讀數(shù)為02W時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值為(2)電阻比的電阻值為225。;滑動(dòng)變阻器從左向右滑動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器的最大功率為1.35IV5.(2019 .青海)某電熨斗的電路如圖所

11、示，額定電壓為220V,最大功率為1100W, 發(fā)熱部分由調(diào)溫電阻R和定值電阻R0組成。調(diào)溫電阻的最大阻值為176Q,溫度對(duì)電阻的影響忽略不計(jì)，則：(1)該電熨斗以最大功率工作10min消耗多少電能?(2)定值電阻R的阻值是多少？(3)該電熨斗在額定電壓下工作時(shí)的最小功率是多少？此時(shí)通過電熨斗的電流是多少？解：(1)由P=：可得，該電熨斗以最大功率工作 10min消耗的電能：_一 一 一 一一 一 5W大= P大t=1100WM0>60s=6.6 X05J；(2)當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路的總電阻最小，電路的功率最大，由P=UI = *可得，定值電阻 艮的阻值：R

12、0-r：= iiooiv=44 Q ；(3)當(dāng)滑片P在最右端時(shí)，R接入電路中的電阻最大，電路的總功率最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，此時(shí)通過電熨斗的電流：I 月十依u IT!3n 4 =1A 1A,該電熨斗在額定電壓下工作時(shí)的最小功率：P/1、=UI=220V X1A=220W。答：(1)該電熨斗以最大功率工作10min消耗6.6 t05J的電能；(2)定值電阻R)的阻值是44Q；(3)該電熨斗在額定電壓下工作時(shí)的最小功率是 220W,此時(shí)通過電熨斗的電流是1A。6.(2019?聊城)如圖所示，電源電壓恒為12V,小燈泡上標(biāo)有“ 6V 3.6W ”字樣且 燈絲電阻保持不變，當(dāng)只

13、閉合S、S時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)所有開關(guān)都閉合， 滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端時(shí)，電流表 A的示數(shù)是1.8A.求：(1)定值電阻Ri的阻值；(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值；(3)小燈泡通電時(shí)消耗的最小電功率解：(1)由圖可知，只閉合S、Si時(shí)，L與Ri串聯(lián),小燈泡正常發(fā)光，由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和 P=UI可得電路中電流:I = I1 = IL =段:需二°"，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，Ri兩端電壓:Ui = U- U 額= 12V 6V = 6V,所以Ri的阻值：Rf"懸=1°Q;(2)由圖可知，當(dāng)所有開關(guān)都閉合時(shí)，Ri和R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，滑 片在最

14、右端，其連入阻值最大，通過Ri的電流：Ii = =焉> = i.2A,通過 R2 的電流：I2=I - Ii = i.8W- i.2A=0.6A,所以R2的最大阻值：R2 = m=5 = 20Q;I 20. 6A(3)串聯(lián)電路有分壓的特點(diǎn)，且Ri<R2,所以當(dāng)S、&閉合且滑片在右端時(shí)， 燈泡和變阻器R2的最大阻值串聯(lián)，此時(shí)燈泡分得電壓最小，燈泡消耗的電功 率最小，燈泡的電阻：Rl = . = -L = i0Q,IL Q 6A電路中的最小電流：I'=康=y = 0.4A,所以燈泡通電消耗的最小電功率：P最小=1, 2Rl= (0.4A) 2Xi0Q= i.6W。答：(

15、1)定值電阻Ri的阻值為10Q;(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Q;(3)小燈泡通電時(shí)消耗的最小電功率為 1.6W 7.(2019 .十堰)在如圖電路中，電源電壓不變，R2為滑動(dòng)變阻器，只閉合開關(guān)S, 且變阻器的滑片在b端時(shí)，額定功率為4W的燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為 0.5A：再閉合開關(guān)Si,電流表的示數(shù)變化了 0.4A.只閉合S,變阻器滑片在b端和a端時(shí)，燈L消耗的功率之比為4： 1,(燈泡的電阻不隨溫度變化)，求:(1)電源電壓；(2)電阻R1的阻值；(3)電路消耗的最大電功率；(4)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值解：(1)只閉合開關(guān)S,且變阻器的滑片在b端時(shí)，為燈的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)

16、 燈的電流，因額定功率為4W的燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.5A,根據(jù)P=UI,燈的額定電壓即電源電壓為:(2)由并聯(lián)電路各支路電流互不影響，再閉合開關(guān)S1，燈與R1并聯(lián)，電流表測(cè)并聯(lián)電路的電流，電流表的示數(shù)變化了 0.4A,即通過R的電流為0.4A,由歐姆定律，R=t=20Q;(3)只閉合S,變阻器白滑片在b端時(shí)，為燈的簡(jiǎn)單電路；根據(jù) P4 ,當(dāng)電路的電阻最小，電路的功率最大, 故電路消耗的最大電功率即為燈的額定功率為 4W；(4)變阻器滑片在a端時(shí)，R2與燈串聯(lián)，已知變阻器滑片在b端和a端時(shí)，燈L消耗的功率之比為4： 1,因燈泡的電阻不隨溫度變化，故P=等，故P與U2成正比，會(huì)=為，懸

17、=母1R2與燈串聯(lián)，由串聯(lián)電路的規(guī)律，燈的電壓與變阻器最大電阻的電壓之比為1：1,由分壓原理，滑動(dòng)變阻器 R2的最大阻值等于燈的電阻，故 r2=Rl=£二福z=16Q故答案為：(1)電源電壓為8V；(2)電阻Ri的阻值為20 Q;(3)電路消耗的最大電功率為4W;(4)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為16 Q。8.(2019 次州)如圖所示，電源電壓保持不變，R2為定值電阻，小燈泡L.上標(biāo)有 “6V 3W”字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)，滑動(dòng)變阻器 R的最大阻值為20 Qo只閉合S1,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到A端時(shí)，L正常發(fā)光；閉合所有開關(guān)時(shí)整個(gè)電路lmin消耗的電能為540J。已知

18、電流表的量程為00.6A ,電壓表 的量程為03V。求:(1 )電源電壓.(2) R2的阻值。(3)在保證電路安全的前提下， 只閉合S時(shí)移動(dòng)滑片P使電路消耗的功率最小，若此時(shí)電路的最小功率為 R;只 閉合S2時(shí)移動(dòng)滑片P使電路消耗的功率最大，若此時(shí)電路的最大功率為P2.則P1 和P2的比是多少.解：(1)只閉合&、將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到A端時(shí)，電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電 路，因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，所以，由燈泡正常發(fā)光可知，電源的電壓 u = uL = ev;閉合所有開關(guān)時(shí)，燈泡L與電阻R2并聯(lián)， 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等， 所以，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，其功率為 3W, 由可得，燈

19、泡1min消耗的電能：M=P#=3WX6fc = 18(y, 則1min內(nèi)&消耗的電能： M = W-肌=540/-180/= 360/,由小=1/"=匕1可得，生的阻值:X60s = 6fl；(3)由P=二三可得，燈泡的電阻:只閉合51時(shí)，燈泡L與變阻器比串聯(lián)，電壓表測(cè)比兩端的電壓，電流表測(cè)電路中 的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)叫=3了時(shí)，燈泡兩端的電壓：UJ :IMi/TEP，此時(shí)電路中的電流：/二也二工二 025兒此電路的最小功率：P = U/=6yx0254 = L5W；只閉合52時(shí)，&與變阻器網(wǎng)串聯(lián)，電壓表測(cè)網(wǎng)兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電 流，當(dāng)電流表的示數(shù)時(shí)，滑

20、動(dòng)變阻器接入電路中的電阻:(；wRi-刀 _ R 卜=lili- IS!r(hu所以，電路中的最大電流為(161此時(shí)電路的功率最大，則B=Uk=6PX0.6A = 3,6W,則Pi：%= L5W： 3抑二5：答：(1)電源電壓為6V;(2)&的阻值為矽；(3)P和P?的比是5: 12。當(dāng)開關(guān)&閉合,sv易斷開,&消耗的電功率是 V例。第10頁(yè)9.(2019 ?廣安)小蕊同學(xué)在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，觀察到生活中的許多電熱器都有 多個(gè)擋位，于是他利用電壓恒為10V的電源和兩個(gè)阻值不同的定值電阻，設(shè)計(jì)了 如圖所示的電路來探究電熱器的多擋位問題。已知R = 20Q、R=30Q,請(qǐng)計(jì)

21、算:(1) 與閉合，Si、S斷開時(shí)，電路中的電流；(2) &斷開，S、&閉合時(shí)，通電5min電路消耗的電能;(3)該電路的最大功率和最小功率之比解：(1)當(dāng)%閉合，L &斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則總電阻：h二&+R 二 2?？?+ 30。=硼；j所以，電路中的電流：，二:黑=。2_左二匚4(2)&斷開， &閉合時(shí)，電阻孔短路，只有&連入電路，則通電5min電路消耗的電能：叫=乂 =寫? K5X 60s = 1000/ ；0)當(dāng)立閉合，品、斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最大，根據(jù) P二二可知此時(shí)總功率最小，所以， ，4=4=*=那，三&q

22、uot;當(dāng)»、&閉合，品斷開時(shí)，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻最小，根據(jù) P二2可 1 A，知此時(shí)總功率最大，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以此時(shí)的總電阻：也 +比：05+30答：(1曲閉合，品、Sm斷開時(shí)，電路中的電流為皿;(2仇斷開，§1、$2閉合時(shí)，通電5min電路消耗的電能為1000J;該電路的最大功率和最小功率之比為 25: 6。10.(2019樂山)如圖所示，L為標(biāo)有為“2.5V 0.625W勺小燈泡，滑動(dòng)變阻器R2 的最大電阻為15 a電源電壓保持恒定。閉合開關(guān) &、且R2阻值為0時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，電流表讀數(shù)I=0.75A。

23、求:(1)電源電壓U;(2)電阻Ri的阻值;(3)電路接通時(shí)的最小功率。旦<5>解:(1) ,&、S2閉合，R2=0時(shí)，L與Ri并聯(lián)，L正常發(fā)光1二電源電壓U = Ul=2.5V (IL =0.625W=0.25A , I1 =I -I l=0.75A-0.25A=0.5A - 1UL2.5Vc U 2.5VR1 = =5 QI10.5A(3) Rl41 L當(dāng)R2=15Q且與L串聯(lián)時(shí)，電路中電阻最大，電功率最小U2_2也L =0.25WRl +R2 10Q+15Q11.(2019 .攀枝花)某科技小組探究如圖甲所示電路中的滑動(dòng)變阻器R的電功率P與電流表A的示數(shù)I之間的變化關(guān)

24、系，得到P與I之間的關(guān)系如圖乙所示。圖 甲中Ro為定值電阻，電源電壓不變。求：(1)滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為多少；(2)滑動(dòng)變阻器R的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器 R消耗的功率最大；(3)滑動(dòng)變阻器R兩端電壓Ur與電流表示數(shù)I的關(guān)系式。解：(1)由圖乙可知，滑動(dòng)變阻器 R消耗的最大功率為4W。(2)當(dāng) Ii=1A時(shí)，P最大=4W,由P=I2R得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R的阻值：R=V=Hk4。(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入的阻值為。時(shí)，電路中的電流最大I2=2A,電源電壓：U = I2R=2AXR0,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入的阻值為4Q時(shí)，此時(shí)電路中的電流為Ii=1A, 電源電壓：U = Ii (Ro+R) =1AX (Ro+4Q),則有：2AXRo=1AX (Ro+4Q),解得：Ro=4Q,將Ro代入式可解得，U=8V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器R兩端電壓：Ur=U-IRo=8V-4Q 米。答：(1)滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為4W；(2)滑動(dòng)變阻器R的阻值為4Q時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的功率最大；(3)滑動(dòng)變阻器R兩端電壓Ur與電流表示數(shù)I的關(guān)系式為Ur=8V-4QX。12. (2019 .遂寧)如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)光臺(tái)燈