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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 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2018-20
2、19 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】A开关 S1 和 S2 都闭合时，加热电路只有R1 工作，加热电阻最小，由PU 2UIR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)2R1 R2200W，66 176故 B 正确；C由题可知，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，00LED指示灯发绿光，因两种情况下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U可
3、IR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 S1 闭合， S2 断开时，加热电路中R1 与 R2 串联，因串联电路中各处的电流相等，且由题可知 R1 R2，所以，由 PI 2 R 可知， R1 的功率小于 R2 的功率，故 D 错误。2 如图是一个电加热器的工作原理图，其中R1和 R2 是阻值不变的发热电阻；已知加热器的额定电压为220V，额定加热功率990W ，额定保温功率为110W 。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（）A加热器的功率为 110W 时，开关 S、 S1 都闭合B开关 S 闭合， S
4、1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大电阻R1与 R2 的阻值之比为 C1 8D若用电高峰期实际电压为200V，加热器保温状态下的实际功率约为90.9W【来源】 2020 年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题【答案】 BD【解析】【分析】【详解】A只闭合开关 S，两电阻串联，电阻较大，根据U2P知，在电压一定时，电功率较R小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W ，故 A 错误；B开关 S 闭合， S1 断开时，两电阻串联，S1 闭合时，电阻R1 被短路，只有电阻R2 工作，电阻减小，根据U2I知，电路的电流增大，2的电阻不变，根据 P I R知2 的功率RR2R变大，
5、故 B 正确；C因为 P加热U 2、 P保温U2R2R1，且 P 加热 =990W、 P 保温 =110W，所以R2P加热 : P保温U 2:U 2990W :110WR2R1R2即R1R29R21所以R18R21故 C 错误；D只闭合开关 S，加热器处于保温状态，两电阻串联，保温功率为110W ，则R1 R2U 额2(220V) 2=440P保温110W当实际电压为200V 时，实际功率约为U 额2(200V) 2P实=90.9WR1R2440故 D 正确；故选 BD。3 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，先将滑动变阻器的滑片P移至B端。
6、闭合开关S15VP，电压表示数为. ，再将滑片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IU可得，滑动变阻器两端的电压
7、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 3V4.5V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 PUI 可得，灯泡的额定功率P额U 额 IVAW30.51.5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；D由 RU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 。4 如图所示，电源电压保持不变，L1 上标有“
8、1.2V ？ W”， L2 上标有“9V ？ W”。闭合开关 S1后，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端时，电压表示数为15.4V， L 此时的实际功率是额定功率 1 ；当开关 S 接 2 时， P 在中点，电压表示数为 2V。若将 L124和 L 串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变）（）A L 的额定功率为 2WBL 的额定功率为 3W12C电源电压为 6VD滑动变阻器的最大阻值为30【来源】 2020 年四川省成都市成华区中考二诊物理试题【答案】 BC【解析】【分析】【详解】设滑动变阻器的最大阻值为R，当开关 S 接“ 1”，滑片
9、 P 在最左端时，滑动变阻器与灯泡L1 串联，由于 L1 此时的实际功率是额定功率的1 ，根据功率的计算公式 P1U 2说明此时4R1灯泡 L1 两端的电压是额定电压的1 ，所以此时灯泡 L1 两端的电压2U 1 1.2V10.6V2因此电源电压U=5.4V+0.6V=6V当开关 S 接“ 1”，滑片P 在最左端 ， 表示数 5.4V， 有6VR5.4V RR1当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V， 有6VR2V RR222若将 L12串 后接在 源上 ， 路中 流 0.2A， 有和 LR1R26V300.2A由式得9R1=R，由式得 R2=R，将它 代入式得R=27 ，因此R1
10、1 R127 3， R2R 2799L 的 定功率1U 121.2V2P10.48WR13L 的 定功率2U 229V23WP2R227 合以上 果如下： 源 6V，滑 阻器的最大阻 27，L1的 定功率0.48W2， L的 定功率3W，故 AD ， BC正确。故 BC。5 如 ，把 E、 F 两点接入 U 的 源两端，当开关 S12都 合 ， 路消耗的 和 S 功率 P1122；当开关S和 S 都断开 ， 路消耗的 功率 P。若把 A、 E 两点接入 压为 U 的 源两端且只 合开关S2 ， 路消耗的 功率 P3。已知 P2：P3 = 9 5， （）A R1：R2=5 4B R1：R2= 4
11、5C P1 ：P2= 9 4D P1：P2=9 5【来源】 2020 年天津市 海新区中考一模物理 （初中 生模 学 考 )【答案】BC【解析】【分析】【详解】由题意知，把 E、 F 两点接入电压为 U 的电源两端，当开关 S1 和 S2 都闭合时，电路消耗的总电功率为P1U 2R1R2R1R2当开关 S1 和 S2 都断开时，电路消耗的总电功率为U 2P2R2把 A、 E两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关S2 时，电路消耗的总电功率为U 2P3R1R2由以上三式联立求得R R45 ， P P941212故 AD 不符合题意， BC 符合题意。故选 BC。6 如图所示，电源电压保持不变，
12、R2=50 ，闭合 S1，断开 S2， R1 的电功率P1=0.1W，电压表示数为 U1开关都闭合时，电压表示数为6U1用电阻 R3 替换 R1、 R2 中的某一个，闭合开关 S122221相比，变化了 0.5V则，断开 S ，电压表示数为U ，电路的总功率为P ， U与 U下列结论正确的是（）A R3 可能是 110 BR3 可能是 5C P2 可能是 0.54WD P2 可能是 0.65W【来源】四川省成都市2018 年中考物理试题【答案】 AC【解析】【分析】【详解】由电路图知道，开关都闭合时，电路中只有R1；由电压表的示，电压表测电源两端的电压数知道，电源的电压U=6U1；当闭合 S1
13、，断开 S2 时， R1 与 R2 串联，电压表测R1 两端的电压；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2 两端的电压是 ： UR2 =U-U1 =6U1 -U=5U ，由于串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流是： I=U / R =U/R ，1111R22即 U1111112/R =5U/50，故 R =10 ； 又因为R 的电功率是P =0.1W，所以 ，由 P=I R 知道 ，此时电路中的电流是： I=，根据串联电路的特点知道，电源的电压是： U=I（ R1+R2） =0.1A （ 10 +50 ） =6V，所以 U1=U/6=6V/6=1V，当用电阻 R3替换 R
14、1 后，闭合开关 S1 断开 S2 时， R2 与 R3串联，电压表测R3两端的电压；（1）若 U2 与 U1相比增加了0.5V，则电压表的示数U2 =1.5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I=U/R=4.5V/50 =0.09A，则 R的阻值是 ：R1R2233=U2/I1=1.5V0.09A 16.7 ，电路的总功率是： P2 =UI1 =6V 0.09A=0.54W；（2）若 U2 与 U1相比减小了0.5V，则电压表的示数是U2 =0.5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ：I
15、2=UR2/R2=5.5V/50 =0.11A，则 R3的阻值是 ： R3=U /I =0.5V/0.11A 4.5，电路的总功率是： P=UI=6V 0.11A=0.66W，故 C正确 ， D 错误；2222当用电阻 R3替换212时，131R 后，闭合开关 S 断开 SR 与 R串联，电压表测R两端的电压，（1）若 U与 U相比增加了0.5V，则电压表的示数是： U=1.5V， R 两端的电压2123是： U3 =U-U2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I3 =U2/R1=1.5V/10 =0.15A，则 R3 的阻值是 ： R33323=6V 0.15A=0.9W；=U
16、 /I =4.5V/0.15A=30，电路的总功率是 ： P =UI（2）若U21相比减小了0.5V，则电压表的示数是233与 U： U=0.5V， R 两端的电压是： U =U-U=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ： I=U /R =0.5V/10 =0.05A，则 R 的阻值是 ： R242133=U3/I4=5.5V/0.05A=110，电路的总功率是：P2 =UI4 =6V 0.05A=0.3W，故 AB 错误，综上所述，只有 AC 正确 ，故选 AC【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的讨论电阻R3 替换R1、 R2 中的一个电阻后电压表
17、可能的示数是解题关键，需要仔细分析找出各种情况中的联系，然后列式求解，属于难题7 如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L 标有“ 4V 1.6W”字样（阻值保持不变），R1=20 。滑动变阻器R2 标有“ 30 1A”。电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V。下列说法正确的是（）A闭合 S2，断开 S1、 S3 时，通过电阻R1 电流为 0.2AB断开 S2，闭合 S1、S3 时，滑动变阻器R2 连入阻值范围5 10 C闭合开关S，断开 S 、 S时，电灯 L 消耗的功率范围为 0.225W0.9W312D闭合所有开关，滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比为3： 1【来源】 20
18、18 年山东省威海市文登区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【分析】【详解】A从图中可以看到，闭合 S2，断开 S1、 S3 时，灯泡和电阻 R1 串联接在电路中，灯泡的电阻大小是U L224VRL10PL1.6W根据欧姆定律可知，通过电阻R1 电流大小是I 1U6VI0.2ARL R110 20即通过电阻R1 电流是 0.2A ， A 正确；B断开 S2，闭合 S1、S3 时，只有滑动变阻器 R2 接入电路，电流表的量程为 00.6A，当电路的电流最大是 0.6A，滑动变阻器接入电路的阻值大小是U6V10R20.6AI max这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值，所以滑动变阻器R
19、2 连入阻值范围是10 30 ， B 错误；312时，灯泡和变阻器2串联接在电路中，根据2R可知，C闭合开关 S，断开 S 、 SRP I当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是I min6V0.15A10 30这个电流值大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的最大电流限度电压表的示数是U L0.15A101.5V这个电压值没有超过电压表的量程，这时灯泡的最小电功率是PLmin I min22RL0.15A10 0.225W当电路中的电流最大时，灯泡的电功率最大，这时电路中的总电阻最小，假如电流大小是0.6A，那么电压表的示数是U L0.6A1
20、06V这个电压的数值大过了电压表的量程，所以电流不能是0.6A，假如电压表的示数达到最大3V，这时电流最大，大小是3VI max0.3A10这个电流值大小符合电路的安全要求，所以灯泡的最大电功率是PLmax I max22RL 0.3A10 0.9W综上所述，电灯L 消耗的功率范围为0.225W0.9W ， C 正确；D12PU22R、R并联接在电路中，根据可知，当R闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A，其阻值大小是6VR2min100.6A电功率大小是U 22P2max6VR2min3.6W10当 R2 的电阻最大时，其电功率最小，流过它的
21、电流最小，假如R2 的电阻是 30，其电流大小是I 2minU6VR2max0.2A30这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是U 22P2min6VR2max1.2W30那么滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比是P2max : P2min 3.6W :1.2W3:1D 正确。故选 ACD。8 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
22、联，两者电阻相同时，电源电压为3V【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学2019-2020 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 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 A2.0
23、V 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
24、 错误。9 如图所示，将灯L1 L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在图甲中、灯 L 的功率为4W，在图乙中灯L 的功率为 9W 。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是A甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2B甲、乙两图中灯L1 两端的电压之比是2:3C L1、 L2 两灯灯丝电阻之比是2:1D乙图中灯L1、 L2 的功率之比是2:1【来源】河南省焦作市2018-2019 学年九年级（上) 期末检测物理试题【答案】 BC【解析】【详解】U2B由图甲知道，两灯串联，根据题意，由P知道，R1U124W，PR1U2由图乙知道，两灯并联，所以U=U1 =U2，由 P知道，RP1U 29W
25、，R1所以，U122PRU4W4 ，1111U 2U 29W9PR1解得甲、乙两图中灯L1 两端的电压之比是：U 1U 12UU 13 ，故 B 正确；C由于 U1=2U ，根据串联电路的电压特点知道，U2=1 U ，由串联电路的分压原理知33道， L1 2两灯灯丝电阻之比是：、 LR1U12U23，R2U 211U3故 C 正确；D乙图中灯12并联，两端电压相等，由PU2知道，灯12的功率之比是：L 、 LRL 、 LU 2P1R1R21 ，P2U 2R12R2故 D 错误；A甲电路中电流是：I 串=UUUR1R22R2R23R2乙电路中电流是：I 并 = UUUU3U，R1R22R2R22
26、R2由 P=UI 知道，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是：UUP3R22 ，=甲PU3U9乙2R2故 A 错误。10 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 2的、 V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 R1、 R2 的电压之比始终等于2 1B滑动变阻器的最大电阻为15C电源电压为6VD R2 消耗的功率增大了1.2W【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
27、】【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2max1R 串联电路，此时R 两端电压 U =4V，则可求R 电阻为：2111U 14VR110I max0.4A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 R3VR15I min0.2A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=UR+U1+IminR2=3V+2V+0.2A R2联立求解可得：U=6V，R2=5；由于串联电路电流处