專(zhuān)項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練（十）(與電功率相關(guān)的動(dòng)態(tài)電路分析)1.(2023江蘇無(wú)錫中考)用如圖所示的電路測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡L的額定功率。調(diào)節(jié)電阻箱R,使它接入電路的阻值為4Ω。閉合開(kāi)關(guān)S、S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,保持滑片P的位置不變,閉合開(kāi)關(guān)S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,此時(shí)電壓表示數(shù)為1.6V,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R,使它接入電路的阻值為14Ω,閉合開(kāi)關(guān)S,此時(shí)電壓表示數(shù)為2.8V。則小燈泡的額定功率為(

)CA.1.0W

B.0.75W

C.0.625W

D.0.5W解析由圖知道,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí),電路是燈泡與滑動(dòng)變

阻器串聯(lián)的電路,電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,移動(dòng)滑動(dòng)變阻

器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),燈泡正常發(fā)光,由歐姆定

律知道,此時(shí)

=

①;保持滑片P的位置不變,閉合開(kāi)關(guān)S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,此時(shí)電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量

電阻箱兩端的電壓,由歐姆定律知道,此時(shí)

②;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R,使它接入電路的阻值為14Ω,閉

合開(kāi)關(guān)S,此時(shí)電壓表示數(shù)為2.8V,由歐姆定律知道,此時(shí)

=

③,由①②③解得R滑=6Ω,RL=10Ω,由P=

知道,小燈泡的額定功率PL=

=0.625W,故C正確。2.(2023湖南岳陽(yáng)中考)如圖,電源電壓為18V,小燈泡規(guī)格為

“10V,10W”且不考慮燈絲電阻隨溫度變化,R1為定值電

阻。R2為滑動(dòng)變阻器,最大阻值為60Ω。甲乙是同種電表,可

供選擇的電表為雙量程電壓表(量程分別為0~3V,0~15V)和

電流表(量程分別為0~0.6A,0~3A)。閉合開(kāi)關(guān),在保證電路安全的情況下,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2,兩表示數(shù)均有變化且小燈

泡亮度發(fā)生改變。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),甲、乙兩表示數(shù)之

比為8∶13。下列表述均正確且無(wú)遺漏的一組是(

)①甲、乙同為電流表②R1阻值為5Ω③調(diào)節(jié)R2,通過(guò)R2最小的電流為0.24A④調(diào)節(jié)R2,小燈泡的最小功率為3.6WA.①③

B.②④

C.①④

D.②③B解析為確保電路安全,若甲乙同為電流表時(shí),R1、R2、小燈

泡并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)可知燈泡兩端電壓此時(shí)

超過(guò)額定電壓,燈泡會(huì)被燒毀,因此,甲乙兩表不能為電流表,

應(yīng)同為電壓表;當(dāng)甲乙同為電壓表時(shí),電路為串聯(lián)電路,電源

電壓為18V,甲電表測(cè)R1、R2兩端電壓,乙電表測(cè)R2、小燈泡

兩端電壓,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光,其兩端電壓為10V,且兩電

表的示數(shù)之比為8∶13,則電路中的電流為I=

=

=1A,小燈泡電阻為RL=

=10Ω,電路中的總電阻為R=

=18Ω,則可得R1+R2=R-RL=18Ω-10Ω=8Ω①,根據(jù)兩電壓表的示數(shù)之比可得

②,聯(lián)立①②可解得R1=5Ω,R2=3Ω;為確保電路安全,當(dāng)乙電壓表的示數(shù)為15V

時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大,則電路中電流最小,

此時(shí)R1兩端的電壓為UR1=U-U乙=18V-15V=3V,最小電流為

Imin=

=0.6A,根據(jù)P=I2R可知,燈泡的最小電功率為PLmin=

=(0.6A)2×10Ω=3.6W,所以②④符合題意,故B正確。3.(2023四川達(dá)州中考)如圖所示,燈泡規(guī)格為“5V

2.5W”(燈絲電阻不隨溫度變化),滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω

1A”,

電流表所選量程為“0~0.6A”,電壓表所選量程為“0~3

V”,電源電壓恒為9V,閉合開(kāi)關(guān),在保證電路中各元件安全

的情況下,下列表述正確的是

(

)DA.該電路消耗的最大功率為4.5WB.滑動(dòng)變阻器允許連入電路的阻值范圍為8Ω~50ΩC.通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片可以使小燈泡正常發(fā)光D.滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化范圍為6V~7.5V解析根據(jù)燈泡規(guī)格可求燈泡的電阻為RL=

=

=10Ω,電壓表所選量程為“0~3V”,則可求電路中允許通過(guò)的最

大電流為I=

=0.3A,根據(jù)P=UI可知,電路中的最大電功率為P=UI=9V×0.3A=2.7W,故A錯(cuò)誤;當(dāng)電路中電流最

大時(shí),電路中的電阻最小,電路中電流最大為0.3A,則電路中

的電阻為R=

=30Ω,則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻為R滑小=R-RL=30Ω-10Ω=20Ω,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍為20Ω~50Ω,故B錯(cuò)誤;電壓表測(cè)燈泡兩端電壓,電

壓表最大測(cè)量電壓為3V,小于燈泡的額定電壓,因此燈泡不

能正常發(fā)光,故C錯(cuò)誤;當(dāng)燈泡兩端電壓最大時(shí),滑動(dòng)變阻器兩

端的電壓最小,由題可知,滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為U最小

=U-UL最大=9V-3V=6V,根據(jù)串聯(lián)分壓可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接

入電路中電阻最大時(shí),分得的電壓最大,當(dāng)滑動(dòng)變阻器全都接

入電路中時(shí),電路中的電流為I最小=

=

=0.15A,滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為U滑最大=I最小R滑最大=0.15A×50Ω=7.5V,故滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化范圍為6V~7.5V,故D正

確。4.(2024河北石家莊二中月考)如圖所示是某壓力傳感器的原

理圖,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P通過(guò)AB間可以伸

縮的導(dǎo)線與電路相連,導(dǎo)線位于彈簧內(nèi)部。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,壓

力F增大時(shí),下列說(shuō)法正確的是

(

)CA.電壓表V1的示數(shù)變大,電流表A的示數(shù)變小B.電壓表V2的示數(shù)變大,R1的電功率變大C.

的比值不變D.電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變,電路的總功率變大解析由電路圖可知R1、R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,

V2測(cè)R2兩端的電壓,電流表A測(cè)電路中的電流;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,

壓力F增大時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入

電路的電阻變大,總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的

電流變小,電流表示數(shù)變小;根據(jù)U=IR可知,R1兩端的電壓變

小,電壓表V1示數(shù)變小;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,滑動(dòng)

變阻器兩端電壓變大,所以電壓表V2示數(shù)變大;電源電壓不

變,根據(jù)P=UI可知,電路消耗的總功率變小;根據(jù)R=

可知,電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值為定值電阻的阻值,保持不變;因?yàn)榇?lián)電路各部分電壓之和等于電源電壓,所以R1和

R2兩端電壓的變化量絕對(duì)值相等,則有|ΔU1|=ΔU2;又因?yàn)镽1是

定值電阻,根據(jù)歐姆定律可得前后兩次V1示數(shù)分別為U1=IR1,

U1'=I'R1,則U1-U1'=IR1-I'R1,即|ΔU1|=ΔIR1,所以

=

=R1,則

的比值不變;故C正確。5.(2024河北張家口宣化期末)(多選)如圖所示,小敏利用標(biāo)有

“6V

6W”的燈泡L1和“6V

3W”的燈泡L2進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)。兩個(gè)燈泡的I-U圖像如圖,在保證電路安全的前提下,下列說(shuō)法中正確的是

(

)A.L1的電阻為6ΩB.兩燈串聯(lián)時(shí)的電源電壓最大值為8VC.兩燈串聯(lián)時(shí)的最大總功率為4WD.兩燈并聯(lián)時(shí)的最大總功率為9WBCD解析由圖像可知,當(dāng)燈泡L1兩端的電壓分別為1V、2V、4

V、6V時(shí),通過(guò)的電流依次為0.3A、0.5A、0.8A、1.0A,

由I=

的變形式R=

可得,燈泡的電阻依次為3.3Ω、4.0Ω、5.0Ω、6.0Ω,所以L1的電阻不一定為6Ω,故A錯(cuò)誤;由圖

像可知,兩燈泡的額定電流分別為I1=1.0A、I2=0.5A,因串聯(lián)

電路中各處的電流相等,所以,兩燈串聯(lián)時(shí),電路中的最大電

流I=I2=0.5A,由圖像可知,此時(shí)兩燈泡兩端的電壓分別為U1'=

2V、U2=6V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,

電源電壓最大值U=U1'+U2=2V+6V=8V,故B正確;兩燈串聯(lián)時(shí)電路的最大總功率P=UI=8V×0.5A=4W,故C正確;因并聯(lián)

電路中各支路兩端的電壓相等,且兩燈泡的額定電壓相等,所

以,當(dāng)電源電壓U'=U1=U2=6V時(shí),兩燈泡均正常發(fā)光,它們的

功率分別為P1=6W、P2=3W,則兩燈并聯(lián)時(shí)電路的最大總功

率P'=P1+P2=6W+3W=9W,故D正確。6.(2023遼寧撫順、鐵嶺中考)(多選)如圖所示電路,定值電阻

R0為40Ω,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為0.4A,當(dāng)滑動(dòng)變

阻器的滑片P在最右端時(shí),先閉合開(kāi)關(guān)S,電流表示數(shù)為0.1A,

再閉合開(kāi)關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.2A,在保證電路元件安全的條件下,將滑動(dòng)變阻器的滑片向左最大范圍移動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

(

)A.電源電壓為8VB.滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是40Ω~10ΩC.定值電阻R0的功率為0.8WD.通電1min,整個(gè)電路消耗的電能最多為120JBD解析由圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S,電路為電阻R0的簡(jiǎn)單電路,電流

表測(cè)量通過(guò)R0的電流,電源電壓U=I0R0=0.1A×40Ω=4V,故A

錯(cuò)誤;再閉合開(kāi)關(guān)S1,變阻器和電阻R0并聯(lián),電流表測(cè)量干路中

的電流,滑片P在最右端,此時(shí)變阻器連入電路的阻值最大,由

并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過(guò)R0的電流不變,為0.1A,通過(guò)變阻器

的電流I滑=I-I0=0.2A-0.1A=0.1A,變阻器的最大阻值R滑大=

=

=40Ω;滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為0.4A,變阻器接入電路的最小阻值R滑小=

=10Ω,所以滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是40Ω~10Ω,故B正確;定值電阻R0的

功率為P0=UI0=4V×0.1A=0.4W,故C錯(cuò)誤;干路中最大電流I大

=I0+I滑大=0.1A+0.4A=0.5A,通電1min,整個(gè)電路消耗的最大

電能W=UI大t=4V×0.5A×60s=120J,故D正確。7.(2024江西南昌一中期末)(多選)如圖所示,電源電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的最左端時(shí),電壓表的示數(shù)為6V;當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)變化了2V。則下列分析中不正確的是

(

)BCDA.變阻器R1先后兩次消耗的電功率之比為9∶8B.定值電阻R2先后兩次消耗的電功率之比為3∶4C.電路先后兩次消耗的總功率之比為3∶8D.若P從中點(diǎn)滑至最右端時(shí),電壓表示數(shù)又要變化2V解析由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電

流表測(cè)串聯(lián)電路中的電流。當(dāng)滑片P置于變阻器的最左端

時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電壓表的示數(shù)為U1=6

V,當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的

電阻變小,由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,電壓表的示數(shù)變小了

2V,此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1'=6V-2V=4V,兩種情況下電路

中的電流之比為

。變阻器R1先后兩次消耗的電功率之比為

=

,故A正確,不符合題意;定值電阻R2先后兩次消耗的電功率之比為

,故B錯(cuò)誤,符合題意;電路先后兩次消耗的總功率之比為

,故C錯(cuò)誤,符合題意;因滑片P位于中點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)為4V,滑片P位于最右端時(shí)電壓表示數(shù)為0V,所以,P從中點(diǎn)滑至最右端時(shí),電壓表示

數(shù)要變化4V,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選B、C、D。8.(2023內(nèi)蒙古赤峰中考)如圖所示,電源電壓保持不變,R2=30

Ω,R3=10Ω。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí),電壓表的示數(shù)

為4V,電流表示數(shù)為0.2A,則電源電壓為

V;當(dāng)開(kāi)

關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),則電路消耗的總功率為

W。

6

3解析閉合開(kāi)關(guān)S,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí),R1與R3串聯(lián),電壓表測(cè)量

的是R1兩端的電壓,所以R1的電阻為R1=

=

=20Ω,則電源電壓為U=I(R1+R3)=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V;當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),R3被短路,R1與R2并聯(lián),所以R1與R2兩端的電壓

等于電源電壓,R1中的電流為I1=

=0.3A,R2中的電流為I2=

=0.2A,所以電路消耗的總功率為P=U(I1+I2)=6V×(0.3A+0.2A)=3W。9.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2023重慶中考B卷)李老師桌上有一張老式加熱鼠標(biāo)墊(內(nèi)有一根加熱電阻絲),如圖所示,

鼠標(biāo)墊質(zhì)量為200g,規(guī)格為“5V

5W”。忽略溫度對(duì)電

阻的影響。(1)求鼠標(biāo)墊的電阻;(2)鼠標(biāo)墊正常工作10min,溫度升高7℃,若此過(guò)程中熱損失