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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图所示的电路，电路接通后，移动滑动变阻器的滑片，电压表的最大值为6V，电流表的最大值为3A、最小值为1A，由此可以确定（）A电源电压为9VB定值电阻的阻值为6C滑动变阻器的最大阻值为2D定值电阻最大功率为18W【来源】 2020 年广西中考一轮模拟物理试题（三)【答案】 A【解析】【分析】【详解】由图可知，电路为定值电阻R1 与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，当滑动变阻器接入阻值最大时，由串联分压及欧姆定律可知，电压表此时示数最大为6V ，对应电流最小为1A ，此时电源电压为U=U 1+U2=1AR1+6V当滑动变阻器接入
2、阻值最小为 0 时，电路为 R1 的简单电路，由欧姆定律可知此时电流最大为 3A，此时电源电压为U U 1I 2 R1 =3A R1联立求解可得电源电压为9V，电阻 R1 阻值为 3，当滑动变阻器全部接入时，电路总电阻为U9VR总=9I 11A则滑动变阻器最大阻值为R 滑=R 总-R1=9-3 =6U2定值电阻阻值不变，由P可知定值电阻两端电压最大时，功率最大，当滑动变阻器R接入阻值为0 时，定值电阻两端电压最大，等于电源电压9V，此时功率为229VP1maxU =27WR13故选 A。2 小灯泡 L 的额定电压为3V，它的 IU 图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器
3、的滑片P 移至 B 端。闭合开关S，电压表示数为1. 5V，再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有上“102A”字样。下列说法中正确的是（）A电源电压为4. 5VB小灯泡的额定功率为0. 45WC小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0. 75WD小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 3 【来源】 2019 年辽宁省沈阳市皇姑区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【详解】A当滑动变阻器的滑片P 移至 B 端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，与灯泡串联，由图象甲可知，当电压表示数为 U L1.5V ，电路中的电流为I0.3A ，由欧姆定律I
4、U可得，滑动变阻器两端的电压RU 滑IR滑0.3A 10 3V根据串联电路电压的特点可得，电源电压为U U L U 滑1.5V 3V 4.5V故 A 正确；B由图甲可知，当灯泡两端的电压U 额3V时，电路中的电流I0.5A ，由 P UI 可得，灯泡的额定功率P额U 额 I3V 0.5A 1.5W故 B 错误；C小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U 滑UU 额4.5V3V1.5V由 PUI 可得，滑动变阻器消耗的功率P滑U 滑 I1.5V0.5A0.75W故 C 正确；UD由 R可得，滑动变阻器接入电路的电阻IU 滑1.5V = R滑3I0.5A故 D 正确。故选 ACD 。3 如图所示
5、甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关 S 闭合后，将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移至 b 端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则由图象可知（ ）A电阻 R0 两端电压与通过R0 的电流成正比B R0 的电阻值是5C该电路最小功0.3WD滑动变阻器R 的电功变化范围00.45W【来源】 2020 年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题【答案】 BCD【解析】【分析】【详解】A由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R0 电压，由 I-U 图象可知，电阻 R0的 I-U 图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R0 是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R0 两端
6、电流与通过 R0的电压成正比，电压决定电流，不能说电流与电压成正比，故A 错误， A 不符合题意；B由 I-U 图象可知，滑片P 移至 b 端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源电压，为 3V，电路中的电流为0.6A，则U3V5R0I0.6A故 B 正确， B 符合题意；C根据功率公式PUIU 2R当电路电阻最大时，即滑动变阻器接入最大时，功率最小，由I-U 图象可知，此时滑片 P移至 a 端，电压表示数为0.5V，电路中的电流为0.1A，则电路总电阻为U3VR总30I0.1A则电路最小功率为U 2(3V) 2Pmin0.3WR总30故 C 正确， C 符合题意；D根据功率公式PRU
7、 R21 (RU )2U 2U 2RR R R0RR02(R R0 )22R0R4R0R当滑动变阻器接入阻值为零时功率最小，为零；当滑动变阻器接入阻值与电阻R0 相等时功率最大，为PmaxU 2(3V) 24R00.45W4 5故 D 正确， D 符合题意。故选 BCD。4 如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为00.6A。图乙中 A、 B 分别是小灯泡和电阻 R1 两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关S、 S1，滑动变阻器的滑片 P 移至 a 端时，电路中的电流为0.2A；滑动变阻器的滑片移至b 端时，小灯泡恰好正常发光。只闭合开关 S、S3，调节滑片 P，当滑动变阻器接入电路中
8、的电阻为10时，小灯泡两端的电压恰好为 2V。则（）A电源电压为10VB小灯泡L 的额定功率6WC只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，1.5min电流通过R1 产生的热量为64JD闭合开关 S，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到【来源】辽宁省葫芦岛市连山区 2019-2020 学年九年级（上 ) 期末测试物理试题1.2W【答案】BC【解析】【分析】【详解】A由于灯泡灯丝电阻受温度影响，定值电阻阻值不发生变化，则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线，定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线，则由乙图数据可求R1 阻值为U14VR1 =40I
9、10.1A已知闭合 S、 S3，调节滑片 P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10时，小灯泡两端的电压恰好为2V，此时电路为小灯泡与两电阻串联电路，由乙图可知此时电路电流为0.2A，则电源电压为U U L U 1 U 2 =2V+0.2A 40 +0.2A10 =12V故 A 不符合题意；B当闭合开关 S、 S1，滑动变阻器的滑片移至 b 端时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为 0，此时电路为小灯泡的简单电路，小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V，对应乙图可知此时电流为0.5A，则额定功率为P额U 额 I 额12V0.5A=6W故 B 符合题意；C只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑
10、片P 移至a 端时，电路中的电流为0.2A，此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路，且滑动变阻器接入阻值最大，由乙图可知此时小灯泡两端电压为 2V，电源电压为 12V，则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为 10V，由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为R2maxU 2max10VI 2=500.2A则当闭合开关 S、 S2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，电路为R1 与 R2 串联电路，由串联分压可求 R1 两端电压为U1R1U4048R1 R212V= V40509由于 R1为纯电阻，则1.5min电流通过1R 产生的热量为2248 VW1U 1t91.5 60s=64JR140故 C 符合题意；U
11、2D由于电源电压不变，则由P可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭R合开关 S、 S3，滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大，功率最小，若最小功率为1.2W ，则此时电路电流为Pmin1.2WI min=0.1AU12V则此时电路总电阻为RmaxU12VI min=1200.1A则小灯泡此时电阻应为R=R -R -R=120 -40-50 =30 L 实max12max此时小灯泡分得电压应为U=IR=0.1A 30 =3VL 实min L 实但由乙图可知，当小灯泡电流为0.1A 时，小灯泡两端电压不足2V，前后冲突，故D 不符合题意。故选 BC。5 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列
12、说法中正确的是（）A两灯串联在220V 的电路中，甲灯比乙灯亮B乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小C两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小D乙灯的实际功率一定是25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 B【解析】【详解】U 2A 由甲、乙图和电功率变形公式R可知，甲灯的电阻小于乙电阻。当两灯串联时P电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有乙灯亮，故A 错误；B乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式I = U 可知通过乙灯的电流比甲灯小，故RB 正确；C两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故C 错误；D乙
13、灯的额定功率为25W，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故D 错误。故选 B。6 有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 15W ”，乙标有“10V 5W ”。现把它们串联起来，则该电路两端，允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) （）A 25VB 35VC 17.5VD 12.5V【来源】广东省深圳市福田区2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 C【解析】【详解】不考虑温度对灯泡电阻的影响，则甲灯电阻：2215VR1U 1 =15；P115W乙灯电阻：2210VR2U 2 =20 ；P25WU1R1串联电流相等，乙灯电阻
14、大，乙灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系可知U 2R2甲灯此时的电压为：U 1= R1 U 2 = 1510V=7.5V ；R220该电路两端允许加的最高电压为：UU 1U 2 =7.5V+10V=17.5V；故 C 正确。故选 C。7 如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V 保持不变，电动机线圈电阻为1，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg 重物匀速提升16m的过程中，电路中的电流为20A ，动滑轮的机械效率为80%，则电动机提升重物所用的时间为A 10sB15sC 20sD 25s【来源】【初中科学2026】【初三下】【答案】 B【解析】【详解】拉
15、力做的有用功：W 有用 =Gh =mgh=540kg 10N/kg 16m=8.64 104J，拉力所做的功（总功）：W 总=W有用=8.64 104 J5J，= 1.08 1080%电动机线圈电阻的发热功率：P 热 =I 2R=（ 20A ） 2 1 =400W，因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P=P 总 -P 热 =20A380V-400W=7.2 103W ，电动机提升重物所用的时间：t= W总1.08105 J =15s，P7.2103 W故选 B 。【点睛】解决本题的关键知道电动机不是纯电阻用电器，电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能（发热）。8 两只电炉，其
16、电阻值分别为R1 和R2 （ R1 R2 ）将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1 和 P2 ，电路消耗的总功率为P；将两只电炉并联后，仍接入电压为 U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P和P电路消耗的总功率为12P . 则A P1 P2 ， P1 P2PPPPB 1212C P1P2P111D + PPP12【来源】天津市第一中学2019-2020学年九年级12 月月考物理试题【答案】 D【解析】【详解】当两电阻串联，电流一定相等；由2可知，电阻大的消耗的功率大即P P ，且PI R12PPP；12当两电阻并联时，由 PU2可知，电阻小的消耗的功率大，即P1
17、P2 ；因为：RP1P2U 2U 2RR1 R2U 2U 2U2 (RR )P1 P212R2R1R2R1所以：U 2U2 ( RR )12R1 R2R1 R2即：PP PP1212因为1111P1U 2， P2U 2R1R2所以11R1R21P1P2U 2P而不等于1 ；综上分析，故选 D。P9 小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、 R2、 R3 为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合，使电加热器具有多档功率。当只S1 闭合时，测得功率为200W ；当只 S2 闭合时，测得功率为100W ；此电热器最大发热功率为
18、800W ，则（）A当只 S3 闭合时，电热器功率为500WB此电热器共有六档不同的功率C电阻 R1、 R2 、 R3 的阻值之比为5 10 2D正确使用此电热器，在连续用电1min 内可能耗电24000J【来源】 2019 年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题【答案】 AC【解析】【分析】(1) 由电路图可知，三个发热电阻并联，由并联电路特点可以求出各电阻的功率，求出只有S3 闭合时的功率；(2) 三个开关的通断组合成不同的连接方式，其发热功率不同；(3) 由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值；(4) 由电功公式 WPt 分析电热器消耗的电能。【详解】A 三个开关都闭合时，三个发热体并联
19、，功率等于三个功率之和，最大为800W ，所以当只 S3 闭合时，电热器功率为P3 P P1 P2 800W200W100W500W故 A 正确；B三个开关的通断组合成的连接方式有：只S 闭合；只 S 闭合；只 S 闭合；只 S 、S21231闭合；只 S1、S3 闭合； S2、S3 闭合；只 S1、 S2、 S3 都闭合；共七种组合方式，即为七个档位，故 B 错误；C由 PU2可得，三个发热电阻的阻值之比RU 2U 2U 211:15:10: 2R1 : R2 : R3:P3:500WP1P2200W 100W故 C 正确；D只 S1 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W1Pt120
20、0W60s1.2104 J只 S2 闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能W2P2t100W60s6103 J只 S3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能W3Pt3500W60s3104 J只 S1、 S2闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W4(P1P2 )t(200W100W)60s1.8104 J只 S2、 S3闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W5(P2P3 )t(100W500W)60s3.6104 J只 S1、 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W6( P1P3 )t(200W500W)60s4.2104 J开关全部闭合时，工作1 分钟，该电加热器
21、消耗的电能W7( P1P2P3)t(200W100W 500W)60s4.8 104 J故 D 错误。故选 AC 。10 甲、乙两个灯泡分别标有“6V 3W”和“ 3V 3W”，若灯丝的电阻不变，将它们连接到电路中保证两灯都安全，下列说法正确的是（）A甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6WB甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6WC甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，乙消耗的电功率是0.75WD甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲消耗的电功率是3W【来源】 2019 年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考一模理综物理试题【答案】 C【解析】【分
22、析】【详解】AC由“ 6V 3W”知甲灯泡的额定电流P3W甲I甲= 0.5AU甲6V电阻甲U甲6V=12RI甲0.5A由“ 3V 3W”知乙灯泡的额定电流P3WI乙乙= 1A 0.5AU 乙3V电阻R乙U 乙3V = 3I乙1A两灯泡串联在电路中，若只有一个灯正常发光，根据串联电路电流的规律，则电路电流应为 I=0.5A，甲灯正常发光，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压U=I 甲 ( R 甲 +R 乙 )=0.5A (12+3)=7.5V乙消耗的功率P 乙 =I2R 乙=(0.5A)2 3 =0.75W甲和乙消耗的总功率P 总 1=UI=7.5V0.5A=3.75W故 A 错误， C 正确；BD
23、甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，根据并联电路电压的规律，乙正常工作，甲消耗的功率是U 乙223VP= 0.75W甲实12R甲两灯泡并联时，流过甲的电流I甲U 乙3V = 0.25AR甲12流过乙的电流I乙1A根据并联电路电流的规律，则干路电流I I 甲I乙0.25A +1A = 1.25A甲乙并联后接入电路，甲和乙消耗的总功率P 总 2=U 乙 I=3V1.25A=3.75W故 BD 错误。故选 C。11 图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图已知电源电压为 12V，定值电阻R0 的阻值为 30，电流表的量程为0200mA，电压表的量程为09V湿敏电阻 R 的阻值
24、随湿度 RH 变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为 120(图中未画出)则在电路安全工作的前提下，计算可得出AR 的电流最小值为 80mAB R 的电功率最大值为0.9W00.3WC R 的电功率最小值为D装置能监测湿度最大值为90%【来源】 2017 年初中毕业升学考试（重庆B 卷 ) 物理（带解析 )【答案】 C【解析】【分析】【详解】A.因为 R与 R 串联，当 R 有最大阻值时电路的电流最小，且最小电流值是UI =0minR0 R12V=0.08A=80mA ，但 R 两端的电压 U1=9.6V，超出电压表的量程，故当电压表30W+120W的示数是 9V时， R 的电流最小，此时 I
25、=129V30=0.1A=100mA，故 A 错误；U，则湿敏电阻R 的电功率：B. 由欧姆定律可得 ,电路中的电流 I= R0RU)2R=PR=I2R=(，R0R所以 ,当 R=R0=30 时,R 的电功率PR最大 ,则U22P12V，=1.2WR最大4R0430故 B 错误；C.电路有最小电流时，R0 的功率最小为P0=I2R0=（ 0.1A） 2 30 =0.3W，故 C正确；D.由丙图知道， R=100时，能监测湿度为 90%，由题意知道当 R 有最大值时能监测湿度最大值大于 90%，故 D 错误 .故选 C12 如图甲所示，电源电压恒为9V.滑动变阻器的最大阻值为100，电子元件 R
26、 在 0.1A0.4A 的电流范围内均能正常工作，若该电子元件的U-I 图像如图乙所示，则该电子元件在其正常工作的范围内，下列判断正确的是( )A该电子元件两端的电压增大时，其电阻增大B该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为4:1C该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率D滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5 100 【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校20192020 学年九年级12 月月考物理试题【答案】 C【解析】【详解】A由该电子元件的 U-I 图像可知，当电压为 2V 时，电流为 0.1A；由欧姆定律得，此时的电阻是：U2VR20I0.1A当电压
27、为 4V 时，电流为0.4A；由欧姆定律得，此时的电阻是：RU 4V10I 0.4A可知，该电子元件两端的电压增大时，其电阻减小；故A 项错误；B由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.1A 时，电压为2V；此时消耗的电功率是；PUI2V0.1A0.2W由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.4A 时，电压为4V；此时消耗的电功率是；PU I 4V0.4A1.6W该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为：1.6W80.2W1故 B 项错误；CD由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.4A 时，电压为4V；此时消耗的电功率是1.6W ；此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 = UU 电
28、子 =9V4V=5V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0.4A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑U 滑 I 滑5V0.4A2W此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，为：R滑U 滑5V12.5I 滑0.4A由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.1A 时，电压为2V；此时消耗的电功率是0.2W ；此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =UU电子 =9V2V=7V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0.1A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑 U 滑 I 滑7V 0.1A0.7W此时滑动变阻器接入电路的阻值是
29、：R滑U滑7V70I 滑 0.1A所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5 70；由该电子元件的 U-I 图像可知，当电流为0.2A 时，电压为3V；此时消耗的电功率是；PU I 3V0.2A0.6W此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =U U电子 =9V3V=6V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0.3A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑 U 滑 I 滑 6V0.3A1.8W可见该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率；故C 项正确、 D 项错误；13 两个定值电阻，甲标有“ 102A”，乙标有“ 20
30、0.5A”。如将它们并联起来，电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为（）A30W 30VB 15W 10VC 15W 15VD 30W 60V【来源】 2020 年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（三)【答案】 C【解析】【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流，利用PUI 求出电路中的最大总功率；已知两电阻允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知，两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。【详解】U可得，两电阻两端允许所加的最大电压AD根据 IRU甲I 甲R甲 2A 10 20V ， U 乙I 乙R乙 0.5A 20 10V因并联电路中各支路两端的电压相等，则两只电阻并联时，电路中的最大电压UU 乙10V通过乙电阻的电流U10VI11AR甲10则并联电路中的最大总功率PUIU (I 1I乙 )10V(1A0.5A)15W故 AD 错误；BC因串联电路中各处的电流相等，则两只电阻串联时，电路中的最大电流II乙