初三物理電功率綜合培優(yōu)試題(含答案)

1、一解答題（共5小題）1（2015上甘嶺區(qū)校級模擬）在如圖所示的電路中，電源兩端的電壓U保持不變，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于某位置a，其接入電路的電阻值為Ra，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2、S3，電阻R1消耗的電功率P1=0.8W，電壓表V1的示數(shù)為U1，電流表A的示數(shù)為I1；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2、S3，電阻R1消耗的電功率P1=1.8W，電路消耗的總功率為P，電流表A的示數(shù)為I2；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于某位置b，其接入電路的電阻值為Rb，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2、S3，電路消耗的總功率為P，電壓表V2的示數(shù)為U2已知：P：P=2：1，U1：U2=4：5求：

2、（1）I1與I2的比值；（2）Ra與Rb的比值；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于位置a或位置b，并通過開關(guān)的斷開或閉合改變電路結(jié)構(gòu)，使電路消耗的電功率最大，則此最大電功率為多大2（2012豐臺區(qū)二模）如圖所示，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器P最大阻值為R1=40，小燈泡電阻始終保持不變當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2之比為7：4，小燈泡L的電功率為4.8W；當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開且滑片P置于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，電流表A1的示數(shù)I1´是I1的倍求：（1）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時(shí)，電壓表V的示數(shù)；（2）電阻R2的阻值；（3

3、）整個(gè)電路消耗的最小電功率3（2009西城區(qū)二模）如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為R1，R2為定值電阻，燈泡L標(biāo)有“12V 9W”字樣，且不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí)，燈泡L恰能正常發(fā)光將開關(guān)S1、S3斷開，S2閉合后，改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻分別為0.25R1和R1，這兩種情況下，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率相等當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開，S3閉合，滑片P在變阻器的左端時(shí)，燈泡L的實(shí)際電功率為額定電功率的求：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)IA；（2）滑動(dòng)變阻器的最大電阻值R1；（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R2消耗的電功率P24（2013

4、雨花臺區(qū)一模）某興趣小組的同學(xué)進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的元件，由于A、B兩部分被封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi)，a、b是其兩個(gè)外露的接線柱（如圖甲）他們了解到B是一個(gè)定值電阻，其電壓與電流關(guān)系如表所示：A是一種由特殊金屬絲制成的導(dǎo)體，它的額定電壓是6V為進(jìn)一步了解A的某些特征，他們將元件的ab兩端接在圖乙的ab兩點(diǎn)，測得了多組元件的電壓與電流值，并繪制成如圖丙的曲線請根據(jù)上述信息回答：電壓U（V）2.04.06.0電流I（A）0.100.200.30（1）計(jì)算電阻B的阻值（2）計(jì)算導(dǎo)體A的額定功率（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為4V，計(jì)算10s內(nèi)導(dǎo)體A產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體B的實(shí)際功率5（201

5、3海淀區(qū)一模）如圖所示，電源兩端電壓保持不變，R1、R2為定值電阻，開關(guān)S3始終閉合閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，滑動(dòng)變阻器的滑片置于某位置M時(shí)（圖中未標(biāo)出），滑動(dòng)變阻器的阻值為RM，電流表的示數(shù)為I1，滑動(dòng)變阻器的電功率PM為0.4W保持開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于某位置N時(shí)（圖中未標(biāo)出），滑動(dòng)變阻器的阻值為RN，電流表的示數(shù)為I2，電壓表的示數(shù)為U1，滑動(dòng)變阻器的電功率PN仍為0.4W斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2，滑動(dòng)變阻器的滑片仍置于位置N時(shí)，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2已知I1：I2=2：1，U1：U2=7：9求：（1）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值RM與RN之比；（2）定值電阻R

6、1與R2的阻值之比；（3）改變開關(guān)狀態(tài)和調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電路的電功率最大，求出電路的最大電功率參考答案與試題解析一解答題（共5小題）1（2015上甘嶺區(qū)校級模擬）在如圖所示的電路中，電源兩端的電壓U保持不變，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于某位置a，其接入電路的電阻值為Ra，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2、S3，電阻R1消耗的電功率P1=0.8W，電壓表V1的示數(shù)為U1，電流表A的示數(shù)為I1；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2、S3，電阻R1消耗的電功率P1=1.8W，電路消耗的總功率為P，電流表A的示數(shù)為I2；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于某位置b，其接入電路的電阻值為Rb，閉

7、合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2、S3，電路消耗的總功率為P，電壓表V2的示數(shù)為U2已知：P：P=2：1，U1：U2=4：5求：（1）I1與I2的比值；（2）Ra與Rb的比值；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于位置a或位置b，并通過開關(guān)的斷開或閉合改變電路結(jié)構(gòu)，使電路消耗的電功率最大，則此最大電功率為多大【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；并聯(lián)電路的電壓規(guī)律；歐姆定律的應(yīng)用菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】計(jì)算題；應(yīng)用題；方程法【分析】先畫出三種情況的等效電路圖：（1）根據(jù)P=I2R結(jié)合圖甲和圖乙中電阻R1消耗的電功率求出I1與I2的比值（2）根據(jù)P=UI結(jié)合圖乙和圖丙中電路消耗的總功率求出

8、兩者的電流之比，再根據(jù)電源的電壓不變分別根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)特點(diǎn)表示出電源的電壓，利用電流關(guān)系分別得出Ra和Rb與R1、R2之間的關(guān)系，進(jìn)一步求出Ra與Rb的比值（3）由實(shí)物電路圖可知，因?yàn)镽aRb，所以當(dāng)所有開關(guān)均閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于位置a時(shí)，電路消耗的總功率最大；先根據(jù)以上關(guān)系求出圖甲和圖乙的電流關(guān)系，根據(jù)歐姆定律結(jié)合電壓表的示數(shù)關(guān)系求出R1、R2、Ra三電阻之間的關(guān)系；根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)得出圖甲中R1兩端的電壓與電源電壓之間的關(guān)系，根據(jù)電功率公式表示出電阻R1消耗的電功率，把以上關(guān)系帶入圖丁即可求出電路消耗的最大功率【解答】解：將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于某位置a，閉合開

9、關(guān)S1、斷開S2、S3時(shí)，等效電路如答圖甲所示；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端，閉合開關(guān)S1、斷開S2、S3時(shí)，等效電路如答圖乙所示；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于某位置b，閉合開關(guān)S1、斷開S2、S3時(shí)，等效電路如答圖丙所示（1）P=I2R，且P1=0.8W，P1=1.8W，=（2）P=UI，且P：P=2：1，=電源的電壓不變，由甲、乙兩圖可得：U=I2（R1+R2）=I1（R1+Ra+R2）由乙、丙兩圖可得：U=I2（R1+R2）=I3（R1+Rb+R2）由可得：2Ra=R1+R2Rb=R1+R2Ra：Rb=1：2；（3）因?yàn)镽aRb，所以當(dāng)所有開關(guān)均閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于位置a時(shí)，電路消

10、耗的總功率最大，其等效電路如答圖丁所示由兩式可知=U=IR，=由可得：=，=；由圖甲可得：U1=U=U=，P1=0.8W，解得=3.2W，根據(jù)Pmax=+=+=22=22×0.8W=17.6W答：（1）I1與I2的比值為2：3；（2）Ra與Rb的比值為1：2；（3）電路消耗的電功率最大電功率為17.6W【點(diǎn)評】題考查了學(xué)生對串、并聯(lián)電路的判斷，串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用本題難點(diǎn)在于很多同學(xué)無法將三種狀態(tài)下的功率關(guān)系及電壓關(guān)系聯(lián)系在一起，故無法找到突破口解答此類問題時(shí)，可將每一種情況中的已知量和未知量都找出來，仔細(xì)分析找出各情況中的關(guān)聯(lián)，即可求解2（2012豐臺區(qū)二模

11、）如圖所示，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器P最大阻值為R1=40，小燈泡電阻始終保持不變當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2之比為7：4，小燈泡L的電功率為4.8W；當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開且滑片P置于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，電流表A1的示數(shù)I1´是I1的倍求：（1）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時(shí)，電壓表V的示數(shù)；（2）電阻R2的阻值；（3）整個(gè)電路消耗的最小電功率【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用；電路的簡化與計(jì)算；電功率的計(jì)算菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】計(jì)算題；壓軸題【分析】（1）分析電路圖，作出開關(guān)S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時(shí)的等效電路圖

12、，由并聯(lián)電路特點(diǎn)結(jié)合題意求出流過電阻R1的電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出燈泡電阻，最后由電功率的變形公式求出電壓表示數(shù)（2）分析電路結(jié)構(gòu)，作出開關(guān)S1、S2均斷開且滑片P置于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)的等效電路圖，由歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻R2的阻值（3）當(dāng)開關(guān)S1、S2均斷開且滑片P在b點(diǎn)時(shí)，電路消耗的電功率最小，由電功率公式P=可以求出電路的最小電功率【解答】解：（1）開關(guān)S1、S2均閉合且滑片P滑到b端，等效電路圖甲所示，I1=I1I2，I1：I2=7：4，I1：I2=3：4，則=，RL=R1=×40=30，燈泡功率PL=，電壓表示數(shù)UV=12V，電源電壓U=UV=12V，答：

13、電壓表V的示數(shù)是12V（2）如圖甲所示，I2=0.4A，I1：I2=7：4，I1=I2=×0.4A=0.7A，開關(guān)S1、S2均斷開且滑片P置于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)，等效電路圖如圖乙所示，I1是I1的倍，電路電流I1=×0.7A=0.3A，電路總電阻R=40，電阻R2的阻值R2=R=40=20，答：電阻R2的阻值是20（3）由電路圖可知，開關(guān)S1、S2均斷開且滑片P在b端時(shí)，電路電阻最大，此時(shí)電路消耗的電功率最小，等效電路圖如圖丙所示，此時(shí)最小功率P最小=2.4W，答：整個(gè)電路消耗的最小電功率是2.4W【點(diǎn)評】本題是一道電學(xué)綜合計(jì)算題，難度較大，是一道難題；分析電路結(jié)構(gòu)、作出等效電

14、路圖是正確解題的前提與關(guān)鍵，要想正確解題，還需要熟練掌握電功率公式及其變形公式、串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律3（2009西城區(qū)二模）如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為R1，R2為定值電阻，燈泡L標(biāo)有“12V 9W”字樣，且不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí)，燈泡L恰能正常發(fā)光將開關(guān)S1、S3斷開，S2閉合后，改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻分別為0.25R1和R1，這兩種情況下，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率相等當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開，S3閉合，滑片P在變阻器的左端時(shí)，燈泡L的實(shí)際電功率為額定電功率的求：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)IA；（2）滑動(dòng)變

15、阻器的最大電阻值R1；（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R2消耗的電功率P2【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】計(jì)算題【分析】1、分析電路結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖；2、根據(jù)燈泡的額定電壓與額定功率，由功率公式求出燈泡的電阻，根據(jù)歐姆定律求出流過電流表的電流IA；3、根據(jù)功率公式P=求出電流；根據(jù)歐姆定律及功率公式P=求出電阻R1；4、根據(jù)R1與R2的關(guān)系求出電阻R2 ，最后由P=求出R2的功率【解答】解：開關(guān)都閉合時(shí)電路連接如圖甲只閉合開關(guān)S2時(shí)，電路連接如圖乙、丙只閉合開關(guān)S2時(shí)，電路連接如圖丁在甲圖中，燈泡L正常發(fā)光，所以電源電壓U=UL=12V，燈泡電阻RL=16電流表示數(shù)IA=

16、IL=0.75A在乙圖、丙圖中，P1=P1；=電源輸出電壓不變：=； R1=2R2 在甲圖、丁圖中，PL=PL，RL不變；=；=電源輸出電壓不變=；R1=3RL=3×16=48R1=2R2；R2 =24，R1=3RL；=甲圖中燈泡正常發(fā)光，R2消耗的功率P2=6W答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)是0.75A（2）滑動(dòng)變阻器的最大電阻值48（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R2消耗的電功率P2=6W【點(diǎn)評】此題是有關(guān)歐姆定律、電功率的綜合計(jì)算題目在解題過程中，注意電路的分析，根據(jù)已知條件分析出各種情況下的等效電路圖，同時(shí)要注意在串聯(lián)電路中各物理量之間的關(guān)系，結(jié)合題目中給出的已知條件進(jìn)行解決4

17、（2013雨花臺區(qū)一模）某興趣小組的同學(xué)進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的元件，由于A、B兩部分被封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi)，a、b是其兩個(gè)外露的接線柱（如圖甲）他們了解到B是一個(gè)定值電阻，其電壓與電流關(guān)系如表所示：A是一種由特殊金屬絲制成的導(dǎo)體，它的額定電壓是6V為進(jìn)一步了解A的某些特征，他們將元件的ab兩端接在圖乙的ab兩點(diǎn)，測得了多組元件的電壓與電流值，并繪制成如圖丙的曲線請根據(jù)上述信息回答：電壓U（V）2.04.06.0電流I（A）0.100.200.30（1）計(jì)算電阻B的阻值（2）計(jì)算導(dǎo)體A的額定功率（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為4V，計(jì)算10s內(nèi)導(dǎo)體A產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體B的實(shí)際功率

18、【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；實(shí)際功率；焦耳定律菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】計(jì)算題；壓軸題【分析】（1）由歐姆定律可求得B電阻的阻值；（2）因A的額定電壓為6V，故我們可以在圖中找出電壓為6V時(shí)的電流，由歐姆定律可求得B中電流，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求得A中的電流，即可由功率公式求得額定功率；（3）由圖象讀出電壓為4V時(shí)的電流，由歐姆定律可求得B中電流，再由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求得A中的電流，則由電功公式可求得A中的熱量及B的實(shí)際功率【解答】解：（1）由歐姆定律得：RB=；（2）由圖可知：U=6V，I=0.46A，IB=0.3A，IA=IIB=0.46A0.3A=0.16A，P額A=UIA=6V×0.16

19、A=0.96W；（3）由表格和圖可知：U=4V時(shí)：I'=0.38AIB'=0.2A，IA'=I'IB'=0.38A0.2A=0.18A，QA=（IA'）2RAt=UAIA't=4V×0.18A×10s=7.2J，PB=0.8W；答：（1）B的阻值為20；（2）A的額定功率為0.96W；（3）A消耗的熱量為7.2J，B的功率為0.8W【點(diǎn)評】本題中由于不知道A是一種什么元件，故不能直接利用歐姆定律求解其電阻5（2013海淀區(qū)一模）如圖所示，電源兩端電壓保持不變，R1、R2為定值電阻，開關(guān)S3始終閉合閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，滑動(dòng)變阻器的滑片置于某位置M時(shí)（圖中未標(biāo)出），滑動(dòng)變阻器的阻值為RM，電流表的示數(shù)為I1，滑動(dòng)變阻器的電功率PM為0.4W保持開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于某位置N時(shí)（圖中未標(biāo)出），滑動(dòng)變阻器的阻值為RN，電流表的示數(shù)為I2，電壓表的示數(shù)為U1，滑動(dòng)變阻器的電功率PN仍為0.4W斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2，滑動(dòng)變阻器的滑片仍置于位置N時(shí)，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2已知I1：I2=2：1，U1：U2=7：9求：（1）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值RM