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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 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】【分析】【详解】AC由“ 6V 3W”知甲灯泡的额定电流甲I甲P3W = 0.5AU甲6V电
2、阻U甲6V甲=12RI甲0.5A由“ 3V 3W”知乙灯泡的额定电流3W = 1A 0.5AI乙P乙U 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
3、功率是U 乙223VP甲实= 0.75WR甲12两灯泡并联时，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。2 如图所示，电源电压保持不变，L1上标有“ 1.2V ？ W”，29V ？ W”。闭合开L 上标有“关 S1 后，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端时，电压表示数为5.4V， L1 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
4、为 2V。若将 L1和 L2 串联后接在4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 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
5、.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 L120.2A， 有和 L 串 后接在 源上 ， 路中 流 R1R26V300.2A由式得 9R1=R，由式得 R2=R，将它 代入式得R=27 ，因此R11 R127 3， R2R 2799L1 的 定功率U 121.2V210.48WPR13L 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
6、的 定功率3W，故 AD ， BC正确。故 BC。3 如 甲所示 路， 合开关后，当滑 阻器的滑片从最左端a 滑到最右端b 的 程中， 流表示数I 与 表示数U 的关系 象如 乙所示， 下列 法正确的是（）A滑 阻器的最大 功率 0.8WB定 阻R0 的阻 10C当滑片在a 端 ， R0 的功率 0.4WD当滑片在b 端 ， 路的 功率 1.2W【来源】辽宁省沈阳市和平区2019-2020 学年九年级（上) 期末测试物理试题【答案】 BD【解析】【分析】【详解】由电路图可知， R0 与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。A B当滑片位于a 端时，接入电路中的电阻为零
7、，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流I 大 = 0.6A，由 IU可得，电源的电压RUI 大 R0 0.6AR0当滑片位于 b 端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图像可知， U 滑 = 4V，电路中的最小电流I 小 = 0.2A。则滑动变阻器的最大阻值为R滑U 滑4VI 小200.2A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压UIR0R滑0.24AR020因电源电压不变，所以0.6A R0 0.24AR020解得 R010，电源电压为UI大 R00.6AR00.6A10 6V滑动变阻器与电阻 R0串联，设滑动变阻器的电功率222P ，两端电压
8、为U ，通过的电流为IP UI2I 2 R滑(U)2 R滑U 2U 2( R滑0)222R0R滑1( R0R滑 )21( R0R滑 )24R0R滑R滑滑动变阻器的电功率最大时，滑动变阻器的阻值为R滑R0 10根据串联分压的特点，滑动变阻器两端的电压为总电压的一半，由图可知，当滑动变阻器两端电压为 U R 3V，通过滑动变阻器的电流为0.3A，所以滑动变阻器的最大功率为PU R I3V0.3A0.9W故 A 错误， B 正确；C当滑片在a 端时， R0 的功率为P0 UI 大 6V 0.6A = 3.6W故 C 错误；Db端时，由图可知，此时电路中的电流I 小 = 0.2A，电路的总功率为当滑片
9、在PUI 小6V0.2A1.2W故 D 正确。故选 BD。4 如图，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 P1；当开关 S1 和 S2 都断开时，电路消耗的总电功率为P2。若把 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P3。已知 P2：P3 = 9 5，则（）A R1：R2=5 4B R1：R2= 45C P1 ：P2= 9 4D P1：P2=9 5【来源】 2020 年天津市滨海新区中考一模物理试题（初中毕业生模拟学业考试)【答案】 BC【解析】【分析】【详解】由题意知，把 E、 F 两点
10、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1U 2PR1R2R1 R2当开关 S1 和 S2 都断开时，电路消耗的总电功率为P2U 2R2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P3U 2R1R2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。5 如图所示，电源电压保持不变，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 S1 ，断开
11、S2，电压表示数为U2，电路的总功率为P2， U2 与 U1 相比，变化了0.5V则下列结论正确的是（）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，电压表测电源两端的电压；由电压表的示数知道，电源的电压U=6U112121两端的电；当闭合 S，断开 S时， R 与 R 串联，电压表测R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
12、等，所以，此时电路中的电流是： I=U / R =U/R ，1111R22即 U1 /R1=5U1/50，故 R1 =10 ； 又因为R1 的电功率是 P1=0.1W，所以 ，由 P=I2 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 R1 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
13、-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是：I1 =UR2/R2=4.5V/50 =0.09A，则 R3 的阻值是 ：R3=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 ：I2 =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
14、错误；2222当用电阻 R3替换21213串联，电压表测1R 后，闭合开关S 断开 S 时， R与 RR 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 /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23两端的电压是：3与 U： U=0.5V， RU =U-U2 =6V-0.5
15、V=5.5V，此时电路中的电流是： I4 =U2/R1=0.5V/10 =0.05A，则 R3 的阻值是 ： R3=U /I =5.5V/0.05A=110，电路的总功率是 ：P =UI=6V 0.05A=0.3W，故 AB 错误，综上所3424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6 如图所示，电源电压恒为6VL标有“4V 1.6W”字样（阻值保持不变），小灯泡R1=20 。滑动变阻器 R2 标有“
16、 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 S3，断开 S1、 S2 时，电灯 L 消耗的功率范围为0.225W0.9WD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】 2018 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 L224VRL1
17、0PL1.6W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U6VR210I max0.6A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R2 连入阻值范围是10 30 ， B 错误；C闭合开关S3，断开 S1、 S2 时，灯泡和变阻器R2 串联接在电路中，根据PI 2R 可知，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
18、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 L0.6A106V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I max3V0.3A10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PLma
19、x I max2RL20.3A10 0.9W综上所述，电灯 L 消耗的功率范围为0.225W0.9W ， C 正确；D闭合所有开关，灯泡被短路，电阻12PU22R、 R 并联接在电路中，根据可知，当RR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 226VP2max3.6WR2min10当 R2的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如2的电阻是 30，其电流大R小是U6VI 2min0.2AR2max30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 226VP2min1.2WR2max30那么滑动变阻器R2 消
20、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。7 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=0.4
21、A 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 A2.0V4PBU B I BU B2.5V5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 A U B2.5V ，由图象可知
22、,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 错误。8 如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为6V，定值电阻R=10， R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10 20，电压表接入电路的量程为 0 3
23、V，电流表接入电路的量程为 00.6A闭合开关 S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是电流表的示数变小电压表的示数变大电压表示数的范围为1V 3V电阻 R0 消耗的电功率范围为0.8W 0.9WA只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020学年九年级（上 ) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】由电路图可知， R0 与 R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。U当环境的酒精气体的浓度增大时，R0 阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I可R知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故错误；因为电路中的电流变大，由UIR 可知，
24、电压表示数变大，故正确；当 R0=10 时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0 的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0 的电流最大，I 大U12VR0小R0.3A ，10 10则电压表的最大示数为：U 最大I 大 R0.3A10 3V ，R 消耗的电功率：0PR 0大I 大2 R0 ( 0.3A)210 0.9W ，当 R0 大 =20 时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I 小U6V0.2A ，R0大=R20 10则电压表的最小示数为：U 最小I 小R0.2A10 2V ，所以，电压表示数的范围为2V3V，故错误；R0 消耗的电功
25、率：PR0小I 小2 R0( 0.2A)2200.8W ，所以，电阻R0 消耗的功率范围为0.8W 0.9W，故正确。故选 B。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】BPU2知道，由图甲知道
26、，两灯串联，根据题意，由RP1U124W ，R1由图乙知道，两灯并联，所以U=U1 =U2，由 PU2知道，R1U 29W，PR1所以，U122P1R1U14W4U 2U 2，P19W9R1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；CU1 =2U，根据串联电路的电压特点知道，U2 =1由于3U ，由串联电路的分压原理知3道， L1、 L2 两灯灯丝电阻之比是：R1U12U23R2U 21，U13故 C 正确；D乙图中灯 L1、 L2 并联，两端电压相等，由PU2知道，灯 L1、 L2 的功率之比是：RU 21 ，PRR112P2U 2R12R2故 D
27、 错误；A甲电路中电流是：I 串=UUUR22R2R23R2R1乙电路中电流是：I 并 = UUUU3U，R1R22R2R22R2由 P=UI 知道，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是：UUP3R2 2甲=，3UPU9乙2R2故 A 错误。10 在如图甲所示的电路中，电源电压器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片U 保持不变， R1、 R2 为定值电阻， R 为滑动变阻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 R1、 R2 的电压之比始终等于2 1B滑动变阻器的最大电阻为
28、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】【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：2111R1U 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 R3V15R0.2