2019年全国各地中考物理试卷汇编之电功率最值问题

1、第4页2019年全国各地中考物理试卷汇编一电功率的最值问题1.(2019 .怀化)如图甲是定值电阻Ri和标有“8V8W 灯泡L的I-U关系图象。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12 Q当开关S、S2闭合，开关Si断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W.求:甲.乙(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量;(2)电源电压；(3)当开关S、Si、S2同时闭合。调节滑片P.求电路消耗的最大功率。解：(1)因为 P=T=r,所以灯泡产生的热量为 Ql=PlI=8W x10s=80J；(2)当开关S、S2闭合，开关Si断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑至

2、U b端时, 灯泡与整个滑动变阻器串联。由图象知，灯泡实际功率 P实l=1W时，灯泡两端电压为 U实l=2V, I实=0.5A,因为1=务，所以滑动变阻器两端电压为 U2=I实R=0.5AX 12 Q =6,所以电源电压为U=U实l+U2=2V+6V=8V;(3)当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻Ri并联。因为U实L=U=U客g=8V, 所以灯泡实际功率P实L=P客S=8W； 定值电阻阻值为Ri=10Q, 所以Ri功率为Pk戈二W=6.4W； 电路消耗的最大总功率为 P总=实l +Pi=8W+6.4W=14.4W。答：(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产

3、生的热量为 80J； (2)电源电压为8V；(3)当开关S、Si、S2同时闭合，电路消耗的最大功率为 14.4W.(电阻不受温度影响)，电流表示数为 0.6A,电2. (2019 .丹东)如图所示，小灯泡标有“ 6V3W，字样 Ri为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为 40 Qo(1)当开关S、Si、&都闭合时，小灯泡恰好正常发光， 路工作50s,求R的阻值和电流通过 R产生的热量。(2)当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率。f11Q l*1<1R1的电流：解：(1)当开关S、$、S2都闭合时，灯泡L与电阻 R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两 端的电压相等

4、，且小灯泡恰好正常发光， 所以，电源的电压U=Ul=6V, 由P=UI可得，通过小灯泡的电流： ,厂已c la Il=-= .=0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过 I1=I-Il=0.6A-0.5A=0.1A,由 I = 可得，R1 的阻值：R1=|zY=E =60 Q,50s 内电流通过 R产生的热量：Q1=l12Rt= (0.1A) 2X60QXs500J；(2)灯泡的电阻：Rl=三=12。，因 Rl<R,所以，当开关S闭合，&、&都断开且滑片位于右端时，R1与R2的最大阻值串联， 此时电路的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等

5、于各分电阻之和，所以，电路消耗的最小功率:P/、=k *7!=2=0.36W答：(1) Ri的阻值为60Q,电流通过Ri产生的热量为30J；(2)当电路中有元件工作时，电路消耗的最小功率为0.36W。3. (2019 .营口)如图所示电路，电源电压为 5V不变，定值电阻Ro阻值为5Q,滑动变阻器R上标有“20 Q A1”字样，灯L标有“3V 1.2W',电压表量程为0 3V.(不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全)求：(1)当Si闭合、S2接b,灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？(2)保持滑动变阻器滑片位置不动，当Si闭合、&接a时，Ro的电功率是多少?(3)

6、当Si闭合、&接a时，Ro的最小电功率是多少？pj解：(i)当Si闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联次耘ES标礴而电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光, 所以，由P=UI可得，电路中的电流：,FLi.2W UL 3VI = = = 0.4A因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以，滑动变阻器两端的电压：Ur=U-Ul=5V-3V=2V,由屈可得，滑动变阻器接入电路的阻值：r=¥=今=幻；I 0.4 A(2)保持滑动变阻器滑片位置不动，当 Si闭合、&接a时，定值电阻R与变阻 器R串联，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，, U5V 八所以，电路中的电

7、流：1 =迸R7后5T0.5A，则 R0的电功率：P°= (I' )2R0= (0.5A) 2X5Q=i.2®；(3)当Si闭合、及接a时，定值电阻R。与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数Ur=3V时，R0两端的电压：U°=U-Ur=5V-3V=2V,此时电路中的电流：I=%会0.4A,此时变阻器接入电路中的电阻：R=E =焉=7.5 p所以，电路中的最小电流为0.4A,此时R)的电功率最小，则P(M、= (I)2R0= (0.4A) 2X5Q=0Wf。答：(1)当Si闭合、S2接b,灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路

8、的阻值是 5Q； (2)保持滑动变阻器滑片位置不动，当Si闭合、&接a时，R)的电功率是1.25W； (3)当Si闭合、S2接a时，Ro的最小电功率是0.8W。4.(2019 ?呼和浩特)如图所示，灯泡上标有“ 9V 5.4W ”的字样(假设灯丝电阻 不变)，只闭合S1,当滑动变阻器滑动到某处时，电流表 A2读数为0.2A.电压表 V读数为9V;两个开关全部闭合，滑动变阻器滑动到最左端时，灯泡恰好正常发 光，电流表A2读数为1.0.A,则(1)只闭合S1,电流表A2读数为0.2A时，滑动变阻器接人电路的电阻值;(2)电阻R1的电阻值；(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中，滑动变阻 器的最

9、大功率。.解：(1)由P二U7二工可得，灯泡的电阻：只闭合与时，滑动变阻器R与灯泡串联，电流表 也测电路中的电流，电压表测电源两端的电压，由题知，此时电压表 V读数为9V,则电源电压。二91;由二巴可得，电流表4读数为OZJ时，电路的总电阻: 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以，滑动变阻器接入电路的电阻值：R二 R -勺=45。-15n二 3%；(2)两个开关全部闭合，滑动变阻器滑动到最左端时，电阻 比与灯泡并联，电流表由测干路电流，此时灯泡恰好正常发光，由P二加可得，通过灯泡的电流:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以，通过比的电流：。二厂-小 1.04-0,64 =因并联

10、电路中各支路两端的电压相等， 所以，电阻比的电阻值：友”斐二 225Q；滑动变阻器从左向右滑动过程中，电路中的电流:7j一 u变阻器的电功率：_2 f； 2 U2 _ U2U2U2IT*五J*=(R+几户=(闭耳2皿£十废=四，一2mL片依0小产口/T - w Ll+以当二生二 15。时，滑动变阻器的电功率最大，则PR- - =|上=13511：3。;R 八 4 生 4X15A答：(D只闭合工，电流表4读数为02W时，滑动变阻器接入电路的电阻值为(2)电阻比的电阻值为225。;滑动变阻器从左向右滑动过程中，滑动变阻器的最大功率为1.35IV5.(2019 .青海)某电熨斗的电路如图所

11、示，额定电压为220V,最大功率为1100W, 发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176Q,温度对电阻的影响忽略不计，则：(1)该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能?(2)定值电阻R的阻值是多少？(3)该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？解：(1)由P=：可得，该电熨斗以最大功率工作 10min消耗的电能：_一 一 一 一一 一 5W大= P大t=1100WM0>60s=6.6 X05J；(2)当滑片P在最左端时，电路为R0的简单电路，此时电路的总电阻最小，电路的功率最大，由P=UI = *可得，定值电阻 艮的阻值：R

12、0-r：= iiooiv=44 Q ；(3)当滑片P在最右端时，R接入电路中的电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时通过电熨斗的电流：I 月十依u IT!3n 4 =1A 1A,该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率：P/1、=UI=220V X1A=220W。答：(1)该电熨斗以最大功率工作10min消耗6.6 t05J的电能；(2)定值电阻R)的阻值是44Q；(3)该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是 220W,此时通过电熨斗的电流是1A。6.(2019?聊城)如图所示，电源电压恒为12V,小灯泡上标有“ 6V 3.6W ”字样且 灯丝电阻保持不变，当只

13、闭合S、S时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合， 滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表 A的示数是1.8A.求：(1)定值电阻Ri的阻值；(2)滑动变阻器R2的最大阻值；(3)小灯泡通电时消耗的最小电功率解：(1)由图可知，只闭合S、Si时，L与Ri串联,小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和 P=UI可得电路中电流:I = I1 = IL =段:需二°"，由串联电路的电压特点知，Ri两端电压:Ui = U- U 额= 12V 6V = 6V,所以Ri的阻值：Rf"悬=1°Q;(2)由图可知，当所有开关都闭合时，Ri和R2并联，电流表测干路电流，滑 片在最

14、右端，其连入阻值最大，通过Ri的电流：Ii = =焉> = i.2A,通过 R2 的电流：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)串联电路有分压的特点，且Ri<R2,所以当S、&闭合且滑片在右端时， 灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功 率最小，灯泡的电阻：Rl = . = -L = i0Q,IL Q 6A电路中的最小电流：I'=康=y = 0.4A,所以灯泡通电消耗的最小电功率：P最小=1, 2Rl= (0.4A) 2Xi0Q= i.6W。答：(

15、1)定值电阻Ri的阻值为10Q;(2)滑动变阻器R2的最大阻值为20Q;(3)小灯泡通电时消耗的最小电功率为 1.6W 7.(2019 .十堰)在如图电路中，电源电压不变，R2为滑动变阻器，只闭合开关S, 且变阻器的滑片在b端时，额定功率为4W的灯泡L正常发光，电流表的示数为 0.5A：再闭合开关Si,电流表的示数变化了 0.4A.只闭合S,变阻器滑片在b端和a端时，灯L消耗的功率之比为4： 1,(灯泡的电阻不随温度变化)，求:(1)电源电压；(2)电阻R1的阻值；(3)电路消耗的最大电功率；(4)滑动变阻器R2的最大阻值解：(1)只闭合开关S,且变阻器的滑片在b端时，为灯的简单电路，电流表测

16、 灯的电流，因额定功率为4W的灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5A,根据P=UI,灯的额定电压即电源电压为:(2)由并联电路各支路电流互不影响，再闭合开关S1，灯与R1并联，电流表测并联电路的电流，电流表的示数变化了 0.4A,即通过R的电流为0.4A,由欧姆定律，R=t=20Q;(3)只闭合S,变阻器白滑片在b端时，为灯的简单电路；根据 P4 ,当电路的电阻最小，电路的功率最大, 故电路消耗的最大电功率即为灯的额定功率为 4W；(4)变阻器滑片在a端时，R2与灯串联，已知变阻器滑片在b端和a端时，灯L消耗的功率之比为4： 1,因灯泡的电阻不随温度变化，故P=等，故P与U2成正比，会=为，悬

17、=母1R2与灯串联，由串联电路的规律，灯的电压与变阻器最大电阻的电压之比为1：1,由分压原理，滑动变阻器 R2的最大阻值等于灯的电阻，故 r2=Rl=£二福z=16Q故答案为：(1)电源电压为8V；(2)电阻Ri的阻值为20 Q;(3)电路消耗的最大电功率为4W;(4)滑动变阻器R2的最大阻值为16 Q。8.(2019 次州)如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L.上标有 “6V 3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器 R的最大阻值为20 Qo只闭合S1,将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路lmin消耗的电能为540J。已知

18、电流表的量程为00.6A ,电压表 的量程为03V。求:(1 )电源电压.(2) R2的阻值。(3)在保证电路安全的前提下， 只闭合S时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为 R;只 闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2.则P1 和P2的比是多少.解：(1)只闭合&、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，电路为灯泡L的简单电 路，因额定电压下灯泡正常发光，所以，由灯泡正常发光可知，电源的电压 u = uL = ev;闭合所有开关时，灯泡L与电阻R2并联， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，此时灯泡正常发光，其功率为 3W, 由可得，灯

19、泡1min消耗的电能：M=P#=3WX6fc = 18(y, 则1min内&消耗的电能： 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，灯泡的电阻:只闭合51时，灯泡L与变阻器比串联，电压表测比两端的电压，电流表测电路中 的电流，当电压表的示数叫=3了时，灯泡两端的电压：UJ :IMi/TEP，此时电路中的电流：/二也二工二 025儿此电路的最小功率：P = U/=6yx0254 = L5W；只闭合52时，&与变阻器网串联，电压表测网两端的电压，电流表测电路中的电 流，当电流表的示数时，滑

20、动变阻器接入电路中的电阻:(；wRi-刀 _ R 卜=lili- IS!r(hu所以，电路中的最大电流为(161此时电路的功率最大，则B=Uk=6PX0.6A = 3,6W,则Pi：%= L5W： 3抑二5：答：(1)电源电压为6V;(2)&的阻值为矽；(3)P和P?的比是5: 12。当开关&闭合,sv易断开,&消耗的电功率是 V例。第10页9.(2019 ?广安)小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有 多个挡位，于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了 如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R = 20Q、R=30Q,请计

21、算:(1) 与闭合，Si、S断开时，电路中的电流；(2) &断开，S、&闭合时，通电5min电路消耗的电能;(3)该电路的最大功率和最小功率之比解：(1)当%闭合，L &断开时，两电阻串联，则总电阻：h二&+R 二 2。口 + 30。=硼；j所以，电路中的电流：，二:黑=。2_左二匚4(2)&断开， &闭合时，电阻孔短路，只有&连入电路，则通电5min电路消耗的电能：叫=乂 =写? K5X 60s = 1000/ ；0)当立闭合，品、断开时，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，根据 P二二可知此时总功率最小，所以， ，4=4=*=那，三&q

22、uot;当»、&闭合，品断开时，两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，根据 P二2可 1 A，知此时总功率最大，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以此时的总电阻：也 +比：05+30答：(1曲闭合，品、Sm断开时，电路中的电流为皿;(2仇断开，§1、$2闭合时，通电5min电路消耗的电能为1000J;该电路的最大功率和最小功率之比为 25: 6。10.(2019乐山)如图所示，L为标有为“2.5V 0.625W勺小灯泡，滑动变阻器R2 的最大电阻为15 a电源电压保持恒定。闭合开关 &、且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A。

23、求:(1)电源电压U;(2)电阻Ri的阻值;(3)电路接通时的最小功率。旦<5>解:(1) ,&、S2闭合，R2=0时，L与Ri并联，L正常发光1二电源电压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当R2=15Q且与L串联时，电路中电阻最大，电功率最小U2_2也L =0.25WRl +R2 10Q+15Q11.(2019 .攀枝花)某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关

24、系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图 甲中Ro为定值电阻，电源电压不变。求：(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为多少；(2)滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器 R消耗的功率最大；(3)滑动变阻器R两端电压Ur与电流表示数I的关系式。解：(1)由图乙可知，滑动变阻器 R消耗的最大功率为4W。(2)当 Ii=1A时，P最大=4W,由P=I2R得，此时滑动变阻器R的阻值：R=V=Hk4。(3)当滑动变阻器R接入的阻值为。时，电路中的电流最大I2=2A,电源电压：U = I2R=2AXR0,当滑动变阻器R接入的阻值为4Q时，此时电路中的电流为Ii=1A, 电源电压：U = Ii (Ro+R) =1AX (Ro+4Q),则有：2AXRo=1AX (Ro+4Q),解得：Ro=4Q,将Ro代入式可解得，U=8V,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R两端电压：Ur=U-IRo=8V-4Q 米。答：(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为4W；(2)滑动变阻器R的阻值为4Q时，滑动变阻器R消耗的功率最大；(3)滑动变阻器R两端电压Ur与电流表示数I的关系式为Ur=8V-4QX。12. (2019 .遂宁)如图是某同学设计的调光台灯