九上第3章 能量的转化与守恒（专题四 电功与电功率的综合计算汇编）举一反三（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 专题四 电功与电功率的综合计算汇编 考点一、结合变阻器的动态变化 典例1：（2022·浙江舟山·一模）如图所示电路中，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中 A．电路的总电阻减小 B．电压表的示数减小 C．电流表的示数增大 D．R1的电功率减小 【答案】D 【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 【解析】A．当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，故A错误。 BC．根据可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；根据U=IR可知，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，故BC错误。 D．电路中的电流变小，根据公式可知R1的电功率变小，故D正确。故选D 变式1：（2022·浙江嘉兴·二模）如图是测量某电路电功率的电路图，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左滑动过程中（　　） A．电压表测量的是R1两端的电压 B．电流表和电压表的示数均增大 C．R的电功率一定增大 D．电路中总功率先变大后减小 【答案】C 【解析】A.根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表测R2的电压，故A错误。 B.闭合开关后，变阻器的滑片向左滑动时，它的阻值减小，根据R总=R1+R2可知，总电阻变小，则总电流变大。根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知，电压表的示数减小，故B错误。 C.根据P=I2R可知，定值电阻R1的阻值不变，电流增大，那么它的电功率肯定增大，故C正确。 D.根据可知，电路的总电压不变而总电流变大，则总功率一直变大，故D错误。故选C。 变式2：（2022·浙江·九年级专题练习）如图甲所示，电源电压保持不变，m、n是滑动变阻器上两点。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示，下列叙述正确的是（ ） ①R2的阻值为4Ω ②图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图像 ③滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率是12W ④滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能是20J A．①③ B．①② C．②③ D．②④ 【答案】A 【解析】①②由电路图可知，R、R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，R1连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，综上可知，图乙中，bc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线，ab段表示V2的示数随电流表示数变化的图线，由图乙可知，当的电流In=0.5A时，电压表V2的示数U2=2V，电阻R2= 故①正确，②错误； ③当滑片位于n点时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小，由图乙可知，电路中的电流In=0.5A，两电压表的示数分别为U1=8V，U2=2V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压U=U1+U2+InR=8V+2V+0.5A×R--① 当滑片位于m点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，由图乙可知，电路中的电流Im=1A，两电压表的示数分别为U1′=U2′=4V 则电源的电压U=U1′+U2′+ImR=4V+4V+1A×R--② 由①②可得R=4Ω，U=12V 滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率P=UIm=12V×1A=12W故③正确； ④滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能WR=URInt=In2Rt=(0.5A)2×4Ω×5s=5J故④错误。故选A。 变式3：（2022·浙江·九年级专题练习）在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑 ... ...