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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示，加热电阻R1=66 、R2=176 ， S1 是手动控制开关， S2 是可随温度自动跳转的温控开关， R0 是特殊限流电阻，热熔器加热时 R0 的电阻较大， LED 指示灯发红光，保温时 R0 的电阻较小， LED指示灯发绿光。已知LED灯发光两端电压保持不变，下列说法错误的是（）A开关 S1 和 S2 都闭合时，热熔器处于加热状态B开关 S1 闭合， S2 断开时， R1 的功率小于R2 的功率C保温状态时加热电路的电功率为300WD发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流【来源】湖北省黄石市大冶市
2、2018 届九年级上学期期末考试物理试题【答案】 C【解析】【分析】U2电源电压不变，根据电功率的公式P可知电路中的总电阻越小，电路的加热功率越R大，热熔器处于加热状态，反之处于保温状态；(1)开关 S1 和 S2 都闭合时，电阻R2 被短路，只有R1 工作，电路中的总电阻最小，根据U2P分析电功率的变化，从而得到处于哪种状态；R(2)开关 S1 闭合， S2 断开时， R1 与 R2 串联，根据串联电路电流的规律和电功率的公式得到两个电阻电功率的大小关系；(3)两个电阻串联时，电路中的总电阻最大，根据的公式得到保温状态时加热电路的电功率；U2P可知处于保温状态，根据电功率R(4)加热时和保温
3、时LED灯两端电压保持不变，根据串联电路的电压特点可知R0 两端的电压不变，根据欧姆定律比较两者的电流关系。【详解】A开关 S1 和 S2 都闭合时， R2 被短路，加热电路只有R1 工作，加热电阻最小，根据PU2A 正确，不符合题意；可知电功率较大，处于加热状态，故RB开关 S 闭合， S 断开时， R 与 R 串联，串联电路中各处的电流相等，R R ，由121212P I 2 R 可知， R1 的功率小于 R2 的功率，故 B 正确 ，不符合题意；C R1 与 R2 串联，电路中的总电阻最大，根据U2P可知处于保温状态，加热电路的电R功率U 2(220V) 2200WP66 176R1 R
4、2故 C 错误，符合题意；D热熔器加热时 R 的电阻较大， LED指示灯发红光，保温时R 的电阻较小， LED指示灯00发绿光， LED灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V 不变，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知 R0两端的电压不变，因热熔器加热时0UR 的电阻较大，则由IR可知，此时电路中的电流较小，发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流，故D正确，不符合题意。故选 C。【点睛】本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，电功率的公式PUI ，即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积。2 有两个电路元件 A 和 B，流过元件的电流与其两端电压的关系如
5、图所示，下列说法正确的是 ( )A A 的电阻值为6.25B A 和 B 串联，电路中电流为0.4A 时， A B 的电压之比为5:4C A 和 B 并联在电压为2.5V 的电源两端， A B 的电功率之比为5:4D当 A 和 B 串联，两者电阻相同时，电源电压为【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学 2019-20203V学年九年级（上) 期末测试物理试题【答案】C【解析】【详解】A 由图象可知，当通过 A 的电流 I A=0.4A 时， A 两端的电压 U A=2.0V ，由 I=UR 可得， A 的电阻值：U A2.0V5RA0.4AI A故 A 错误；B A 和 B 串联，电路中电流为0.4A
6、 时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两元件的电流 I A=IB =0.4A ，由图象可知 ,两元件两端的电压 U A=2.0V ， UB=2.5V ，由 P=UI 可得，A. B 的电功率之比：PAU A I AU A2.0V 4PBU B I BU B2.5V 5故 B 错误；C A 和 B 并联在电压为2.5V 的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，元件两端的电压 U AU B2.5V ，由图象可知 ,通过两元件的电流 I A 0.5AI B 0.4A ，则 A. B 的电功率之比：PAU A I AI A0.5A5PBU B I BI B0.4A4故 C 正确；D
7、当 A 和 B 串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为 0.6A ，两元件两端的电压均为3V 时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UU A U B3V3V6V故 D 错误。3 如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。 R1 R2和R3为三个定值电阻，已、知 R1=5。当只闭合开关 S2 时，电流表的示数为 0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P 。当只断开开关 S1 时，电流表的示数为 0.45A，电路消耗的总功率为 P 。下列判断正确的是（）A U=6V，
8、 R2=20B U=9V， R3=30C R2=20， P P =2 15D R3=10， P P =3 2【来源】湖北武汉洪山区2019-2020 学年九年级4 月月考物理试题（质量监测)【答案】 C【解析】【分析】【详解】当只闭合开关S2 时，等效电路图如图1所示；当三个开关都闭合时，等效电路图如图2 所示；当只断开开关S1 时，等效电路图如图3所示；由图 1 可得IU0.3A R2R3PUI0.3U 由图 2 和题意可得UUUU1.95A+0.3A=2.25A IR2R15 R2PUI2.25U 由图 3 可得IU0.45AR2PUI0.45U 由式可得P : P0.3U : 2.25U
9、 2:15P : P0.3U :0.45U 2:3由式可得：U=9V， R23=20， R =10 。故 A、 B、 D 不符合题意， C 符合题意。故选 C。4 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】拉力做的有用功：W 有用 =Gh =mgh=540kg 10N/kg 16m=8
10、.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：W总1.08105 Jt=7.2=15s，P103 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）。5 两只电炉，其电阻值分别为R 和 R2（ R1 R2 ）将两只电炉串联后接入电压为U 的1电源上
11、，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P1 和 P2电路消耗的总功率为P . 则A P1 P2 ， P1 P2B P1P2P1P2C P1P2P111D P + P P12【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PI 2R 可知，电阻大的消耗的功率大即P1 P2 ，且P1P2P ；U2P1 P2 ；因为：当两电阻并联时，由 P可知，电阻小的消耗的功率大，即RP1P2U 2U 2RR1R2P1P2U 2U 2U 2
12、 (R1 R2 )R1R2R1R2所以：U 2U 2 ( RR )12R1R2R1 R2即：P PPP1212因为1111P1U 2， P2U 2R1R2所以11R1R21P1P2U 2P而不等于 1；综上分析，故选D。P6 在如图甲所示的电路中，电源电压U 保持不变， R1、 R2 为定值电阻，R 为滑动变阻器。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，电压表V1、 V2 的示数随电流表 A 的示数变化分别如图乙中图线、所示。变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，下列说法错误的是（）A R 、 R的电压之比始终等于 21B滑动变阻器的最大电阻为1512C电源电压为
13、 6VD R 消耗的功率增大了 1.2W2【来源】 2019 年湖北省武汉市洪山区中考一模物理试题【答案】 D【解析】【分析】【详解】电路为三个电阻串联，滑动变阻器滑片从右端滑到最左端过程中，滑动变阻器接入阻值变小，由欧姆定律可知电路电流逐渐变大，R1 两端电压变大，由此可得 表示电压表 V1， 表示电压表 V ；当滑片位于最左端时，电路电阻最小，电流最大为I=0.4A，为 R 与2max1R2 串联电路，此时 R1 两端电压 U1=4V，则可求R1 电阻为：R1U 14VI max100.4A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=U1+Imax R2 =4V+0.4A R2当滑片位于
14、最右端时，电路为三个电阻串联，此时电流最小为Imin=0.2A， R 两端电压UR=3V， R1 两端电压U1=2V，则滑动变阻器最大阻值为：U R3V15R0.2AI min由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=U +U+IR =3V+2V+0.2A RR1min 22联立求解可得：U=6V，R2；由于串联电路电流处处相等，则由212=5P=I R 可知， R与 R 消耗的功率之比始终等于电阻之比，即：P1： P2=R1： R2=10 ： 5 =2： 1滑动变阻器滑片位于最右端时，R2 消耗功率为：P2 右 =Imin 2R2=(0.2A)2 5=0.2W滑动变阻器滑片位于最左端时，
15、R2 消耗功率为：P2 左=Imax 2R2=(0.4A)2 5=0.8W则 R2 消耗的功率增大： P=P2 左 -P2 右 =0.8W-0.2W=0.6W故选 D。7 图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。加热电阻R1=66 、 R2=176 ，S1 是手动控制开关，S2 是可随温度自动跳转的温控开关，R0 特殊限流电阻，热熔器加热时R0 电阻较大， LED指示灯发红光，保温时R0 电阻较小， LED指示灯发绿光。已知LED 发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（）A当 S1、 S2 都闭合时，热熔器处于保温状态B保温状态时加热电路的电功率是200WC发红光时LED的电流
16、等于发绿光时LED 的电流D当 S1 闭合， S2 断开时， R1 的功率大于R2 的功率【来源】湖南省长沙市师大附中集团2018-2019 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】A开关 S 和 S 都闭合时，加热电路只有R 工作，加热电阻最小，由121PUIU 2R可知，热熔器的加热功率最大，处于加热状态，故A 错误；B保温状态时，加热电路中R与 R 串联，则加热电路的电功率：12P保温U 2(220V) 2200W，R1 R266176故 B 正确；C由题可知，热熔器加热时R0 的电阻较大， LED指示灯发红光，保温时R0 的电阻较小，LED指示灯发绿光，因两种情况
17、下LED灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V 不变，所以，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R0 两端的电压不变，由IU可R知，热熔器加热时R0 的电阻较大，电路中的电流较小，即发红光时LED灯的电流小于发绿光时 LED灯的电流，故 C 错误；D开关 S 闭合， S 断开时，加热电路中R 与 R 串联，因串联电路中各处的电流相等，且1212由题可知 R1 R2，所以，由 PI 2 R 可知， R1的功率小于 R2 的功率，故 D 错误。8 如图所示，电源电压保持不变，开关S断开后，灯L1 和 L2 都正常发光，甲、乙两个电表示数之比为5 3，此时灯L1 和 L2 的电功率之比为
18、（）A2 3B 32C 3 5D 5 3【来源】 2020 年天津市和平区中考一模物理试题【答案】 A【解析】【分析】【详解】由电路图可知，开关S 断开后，如果甲、乙为电压表将会造成电路断路，两灯泡均不发光，不符合题意，因此甲、乙都为电流表，此时灯L1、 L2 并联连接，电流表甲测干路电流，电流表乙测通过L2 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L1、 L2 的电流之比I1I甲I乙5 32I 2I乙33因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两灯泡的电功率之比为P1UI 1I 12P2UI 2I 23故选 A。9 定值电阻R1 ? R2 和滑动变阻器R3 接入如图电路中，电源
19、电压不变。当开关S1 闭合，S2 断开，滑片P 位于a 点时，电压表V1 和 V2 的示数之比U 1 :U 22 :1，电流表的示数I11A；当开关S1 闭合，S2 断开，滑片P 位于最右端时，电压表V1 和 V2 的示数之比U 3: U41: 3 。当开关S1 断开，S2 闭合，两个电压表V1 和V2 的示数之比U 5: U63:1。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为 9W。下列说法正确的是（）A当开关 S1 ? S2 断开，调节滑片P 时， R3 的功率不超过6.75WB当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片P 位于 a 点时， R3 的功率为18WC滑动变
20、阻器最大阻值为45D电源电压为27V【来源】【万唯】2019 年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题（黑卷)【答案】 AD【解析】【分析】【详解】当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片P 位于 a 点时，等效电路图如解图1 所示：此时U 1 :U 2R1 : RA2 :1UI 1 R1RA当开关 S1 闭合， S2 断开滑片 P 位于最右端时，等效电路图如解图2 所示：此时U 3 :U 4R1 : R31: 3当开关 S1 断开， S2 闭合时，等效电路如解图3 所示：此时U 5 :U 63:1 ，则R1 : R22:1当电路消耗功率最小的时候，电路等效图如解图4 所示：所以：U
21、29WR1R2R3由以上分析可得：R33R1R2RA0.5R1所以：U1A R10.5R1U 29WR10.5R13R1可求得： U27V ， R118，则R2RA9， R354当开关 S闭合，S2断开，滑片P 位于a 点时， R13 的功率P3 I12 R4(1A) 299W当开关 S1 、 S2 断开，调节滑片P 时， R3 的功率U2U 2P3I 2R3R1R3R3R12R2R2R3R3U 2U 2U 2R1R2R32R1R224 R1R2 R3R1 R22R3R3R2R3R3R34 R1P3 的最大值在R3R1R2时取得，且最大值U 26.75WPmax4 R1R2故选 AD。10 如
22、图甲所示，已知电流表的量程为00.6A，电压表的量程为06V，滑动变阻器R2 的规格为“ 40 0.5A”。闭合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（）A R1 的阻值为20B电压表的变化范围是3V6VC滑动变阻器的取值范围是6 40 D电路总功率的变化范围是1.28W4W【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019 届九年级中考二模物理试题【答案】 B【解析】【分析】根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R1 的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由PUI 求电路的总功率。【
23、详解】A由甲图知道，R1 与 R2 串联，电压表测R2 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知UU 滑1I1R15V0.3AR1-UU 滑 2I 2 R13V0.5AR1-由解得： R1 =10 ， U=8V，故 A 错误；BCDR2的规格为“40 0.5AI 大 =0.5A由滑动变阻器”，当移动滑片使电流表示数达到时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI 可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为U 小 =UI 大 R1 8V0.5A10 3V变阻器接入电路的最小电阻R小U 小3VI 大60.5A电路的最大总功率P大UI 大8V0.5A4W根据串联电路的分压特点，变阻器接
24、入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过 6V，定值电阻 R1 两端的电压为U 1UU 大8V6V2V此时的总电流为U 12VI 小0.2AR110滑动变阻器的最大电阻为R大U 大6VI 小300.2A电路的最小功率为P小U 2(8V )2R大1.6WR110 30综上所述，电压表的变化范围是3V6V；滑动变阻器的取值范围是630；电路总功率的变化范围是1.6W4W ，故 B 正确、 CD 错误。故选 B。11 如图甲所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P 从 a 端移动到b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图乙所示，则下列
25、判断错误的是（）A电源的电压为 6VB电路的最大总功率为 3.6WC R 消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9W2D滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为0.8W【来源】重庆八中2019-2020 学年九年级3 月月考物理试题【答案】 D【解析】【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。A 当滑片位于a 端时，接入电路的电阻为0，电路为R1 的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知，Ia=0.6A ，由 I= U 可得，电源的电压RU=I aR1=0.6A R1当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知， Ib
26、=0.2A ， Ub =4V ，则滑动变阻器的最大阻值U b4VR2=20I b0.2A因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U =I bR1+Ub=0.2A R1+4V因电源的电压不变，所以0.6A R1=0.2A R1+4V解得： R1=10，电源的电压U =Ia R1=0.6A 10=6V故 A 正确，不符合题意；B电路的最大总功率P 最大 =UI a=6V 0.6A=3.6W故 B 正确，不符合题意；C电路中的电流U6VI =R1R2 10 R2滑动变阻器消耗的电功率26V26V6V）2 R2222 2 2P =I R =（=10 R2= 10 R24 1010R2R2R
27、2当 R2=10 时2P2max=6V=0.9W40当 R2=0时， Pa=0W ，当 R2=20 时，6V） 2 20=0.8WPb=（10 20综上可知，滑片P 从 a 端移动到 b 端， R2消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9W，故 C 正确，不符合题意；D由 C 知，滑片位于中点位置时，即当R =10 时，滑动变阻器的功率为 0.9W，故 D 错2误，符合题意。故选 D 。12 实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I 图象如图所示，则有关此小灯泡功率P与 U2 或 P 与 I2 的图象可能正确的是ABCD【来源】 2014 年初中毕业升学考试（山东泰安卷) 物理（带解析)【
28、答案】 D【解析】【分析】在 U I 图象中，图线的斜率表示电阻，根据图象斜率判断灯泡电阻的变化关系，然后根据22的图象，根据公式P=U 22的图象公式 P=IR 分析 P 与 I分析 P 与 UR【详解】由 U I 图象可知，电压和电流增大时，灯泡的实际功率增大，灯泡的温度升高，且图线的斜率越来越大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大；AB由 P=I2R=U 2可知，在 P U2 图象中，图象上某点切线的斜率为电阻的倒数1 ，因随RR温度的升高 R 增大因而 1 应减小，故 AB 错误；RCD同理，在 PI2 图象中，图象上某点切线的斜率为电阻R，而电阻 R又随温度的升高而增大，故 C 错误，
29、D 正确。故选 D。13 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、 L2 分别标有“ 6V 3W”和“ 6V 6W”的字样，滑动变阻器 R 的阻值变化范围为 0 12，当 S123都闭合，滑动变阻器的滑片滑、 S和 S到 a 端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（）A电源电压为12VB两灯都正常发光时电流表的示数为3AC整个电路的最小功率2.25WD整个电路的最大功率9W【来源】 2017 年中考真题精品解析（四川乐山卷 ) 物理【答案】 D【解析】【分析】(1)当 S1、 S2 和 S3 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡L1 和灯泡 L2 并联，两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点求出电源的电压。(2)根据 P UI 求出两灯泡都正常发光时通过的电流，根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻，