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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 定值电阻 R12312、R 和滑动变阻器R 接入如图电路中，电源电压不变。当开关S 闭合， S断开，滑片 P 位于 a 点时，电压表V1 和 V2的示数之比 U1 U2 2 1.电流表的示数I11A；滑片 P 位于最右端时，电压表V1 和 V2的示数之比 U1U22 5.当开关 S1 断开， S2闭合，两个电压表V1 和 V2 的示数之比 U1U23 l。当通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，可使电路消耗的功率最小为4.5W，则下列说法 正确的是（）A电源的电压为10VC当开关 S1 断开， S2 闭合，B滑动变阻器的最大阻值是20R1 消耗的电功率
2、为4WD当开关S1 闭合， S2 断开，R1 消耗的最大功率为4.5W【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3 月月考物理试题【答案】B【解析】【分析】根据串联电路中电压与电阻成正比，电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大解答。【详解】A由上图可知，闭合 S 断开 S 时 R 被短路，电路为 R 与滑动变阻器的串联电路，V 测12211R1 的电压， V2 测滑动变阻器的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意可得U 12R1U 21Ra推出R =2R -(1)1aU 12R1U 25R3推出5R =2R -(2)13U 源1A -(3)R1 +Ra当闭合S2，1121
3、12断开 S 时，滑动变阻器被短路，为R与 R 的串联电路，V测 R与 R 的总电压， V22的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意又可得测 RU13R1R2U 21R2推出R =2 R -(4)12电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大则有U 2源4.5W -(5)R1 +R2 +R3联立 (1) (2) (3) (4) (5)解之得U 源 12V； R18； R24 ； R320； Ra4故 A 错误；B滑动变阻器的最大阻值是R320，故 B 正确；12与 R串联这时 R消耗功率C当开关 S断开， S 闭合，滑动变阻器被短路，RPU 源)2R1(12V) 288W(R1 +R28+
4、4不是 4W，故 C 错误；D当开关 S 闭合， S 断开， R 被短路，当滑动变阻器R =0 时， R 消耗的功率最大为12231PU 2源(12V) 218WR18不是 4.5W 所以 D 错误。故选 B。【点睛】串联电路中电压与电阻成正比。2 如图，把EF两点接入电压为U的电源两端，当开关S12、和 S 都闭合时，电路消耗的总电功率为 P1122；当开关 S和 S 都断开时，电路消耗的总电功率为P 。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
5、= 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。3 把标有“ 6V 3W”的小灯泡与最大阻值
6、为100的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（）A在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小B电路的总功率最大值为 10.8WC小灯泡的电功率最小值为0.75WD滑动变阻器允许调节的范围是24 60【来源】天津市2018 年中考物理模拟试题【答案】 ACD【解析】【分析】分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为00.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为015V）。(1)滑片向左
7、移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用PUI 求电路的总功率最大值；(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为 15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用PUI 求小灯泡的电功率最小值；(4)由 (2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。【详解】A由图知
8、道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为00.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为015V）， 当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由 IU知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确；B由 PUI 可知，当灯正常发光时的电流P额3WI 额0.5AU 额6V由于电路中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻U U 额18V 6VRmin24I max0.5A此时电路中电功率最大PmaxUI max18V0.
9、5A9W故 B 错误；C由 PU2可知，灯泡的电阻RU 额2(6V)2RL3W12P额由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是U LUU R18V15V3V此时电路中的电流I I RI LU L3VRL0.25A12所以滑动变阻器连入的最大电阻U R15V60Rmax0.25AI R此时小灯泡的最小电功率Pmin U L I L 3V0.25A 0.75W故 C 正确；D由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24 60 ，故 D 正确。故选 ACD。4 如图所示的电路中，电源两端电压为U，且保持不
10、变，R1、 R2 和 R3 为三个定值电阻，已知R122=10。当只闭合开关 S 时，电流表的示数为 0.3 A，电路消耗的总功率为P， R 消耗的电功率为P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5 A，电路消耗的总功率为P， R消耗的电功率为P 。当只断开开关S 时，电流表的示数为0.6 A。下列判断正确的221是（）A U=12 V， R2 =20 B U=9 V， R3 =30 C R3=15 ， P2:P2=1:4D R2 =20 ， P: P=1:6【来源】【万唯】2019年贵州省遵义市初中毕业生学业（升学) 统一考试综合理科（物理部分 ) 试题（白卷 )【答案】 AD【解析
11、】【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：I1U=0.3A ；R2R3PUI 10.3U ；P2I 12 R20.09 R2 ；由图 2 可得：UUUU0.3A=1.8AI 2R2101.5A；R1R2P 1.8U ；由图 3 可得：I 3U0.6A ；R2因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以：P2I 32 R20.36 R2 ；由式可得：P P 0.3U1.8U16 ；由两式可得：P P0.09 R0.36 R14 ；2222B由 两式可得： U=12 V ，故 B
12、 错误；AD代入 式可得： R2=20 ，故 AD 正确；C代人 式可得： R3=20 ，故 C 错误。故选 AD。5 定值电阻 R1 2312、 R 和滑动变阻器R 接入如图电路中，电源电压不变。当开关S 闭合，S断开，滑片 P 位于 a 点时，电压表V1 和 V2 的示数之比 U 1： U 2 2：1，电流表的示数I =1A；滑片 P 位于最右端时，电压表V 和V的示数之比 U 1 ： U 22：5 。当开关S断1121开， S2 闭合，两个电压表 V1 和 V2的示数之比U 1： U 231：，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
13、电源的电压为24VB滑动变阻器的最大阻值是24C当开关S1 断开， S2 闭合，电路消耗的功率为32WD当开关S1 合， S2 断开，调节滑片P 位置， R3 消耗的最大功率为9W【来源】 2019 年四川省成都市青羊区树德实验中学中考二模物理试题【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A当开关S1 闭合， S2 断开， R3 滑片 P 位于 a 点时等效电路为图1 所示：；当开关 S123滑片 P 位于最右端时等效电路为图2 所示：闭合， S断开， R；当开关 S1 断开， S2 闭合的等效电路如图3 所示：；在可能得到的各种电路中，只有当开关S1 2都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端、
14、S时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4 所示：；图 1 中：由于串联电路中各处的电流相等，且U 1：U2 2：1，根据 IU可得RU 1R1I 1U 12RaU 2U 21I 1所以Ra1 R12根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源电压U I1( R1 Ra ) 1A (R11 R1 ) 1A3 R122图2 中：根据 IU可得RU 1R1I 2U 12RbU 2U 25I 2即R5 Rb21图3 中：根据串联电路的电阻特点和IU可得RU1I 3 R1 R2R1R23U 2I 3 R2R21解得R21R12图 4 中PminU 2U 2U2R2Rb1
15、59W R14R1R12R12R1由两式可得：R1 =16 ， U=24V，故 A 正确；B滑动变阻器的最大阻值Rb5 R15 16 4022故 B 错误；C电阻 R的阻值2R21R11216 82当开关 S12闭合，则电阻12断开， SR 与 R 串联，电路消耗的功率U 2224VPR2=24WR116+8故 C 错误；D当开关 S1 闭合， S2 断开，电阻 R1 与 R3 串联， R3 消耗的功率P3 I 2 R3U)2U2(R32R1R3R1R34R1R3所以，当 R3 13=R时， R 消耗的功率最大，为U 22P3 最大24V4R1=9W4?16 故 D 正确。故选 AD。6 图甲
16、是小灯泡L 1 和 L 2 的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中，闭合开关 S ，小灯泡 L1 的实际功率为 1W 。下面的说法中正确的是（）A电源电压为2VB电流表的示数为0.5AC灯泡 L1 比 L 2 暗D电压为 0.5V 时，灯泡 L 1 的功率为0.05W【来源】 2019 年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题【答案】 A【解析】【详解】A由甲图可知，当L 1 两端的电压U12V时，通过它的电流I1=0.5A，根据PUI可得L1 的实际功率为1W ，由乙图知，L 1 、 L 2 并联，所以UU 1U 22V故 A 正确；B由乙图知，两灯并联，电流表测干路的电流，由甲
17、图知当U 22V，通过它的电流I2=0.3A，根据并联电路电流的特点可得，通过电流表的电流为II1I 20.5A0.3A0.8A故 B 错误；C L 2 的实际功率为P2U 2 I 22V0.3A0.6W1W小于L 1 的实际功率，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知，L 1 比L2 亮，故C 错误；D由甲图知，当电压为U 30.5V 时，通过灯泡L 1 的电流为I 30.2A ，灯泡L1 的功率为P3U 3 I 30.5V0.2A0.1W故 D 错误。故选 A。7 额定电压均为6V 的甲、乙两灯的I U 图线如图所示，则下列说法不正确的是（）A甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大B甲、乙两灯的额
18、定功率之比为21C甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时，电阻之比为23D甲、乙两灯串联接在电压为【来源】四川省达州市达川区8V 的电源两端时，实际功率之比为1 92019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】D【解析】【分析】(1)根据图像读出几组电流和电压对应的值，根据欧姆定律求出对应的电阻，然后得出两灯泡电阻与两端的电压关系；(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流，根据PUI 求出甲、乙两灯的额定功率之比；(3)甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时，它们两端的电压均为2V，根据图像读出通过的电流，根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比；(4)甲、乙两灯串联接在电压为
19、8V 的电源两端时，通过它们的电流相等，且总电压等于8V，根据图像读出符合要求的电流和电压，根据PUI 求出两灯泡的实际功率之比。【详解】A由图像可知，甲、乙两灯泡两端的电压分别为2V、 6V 时，通过甲的电流依次为0.3A、0.6A，通过乙的电流依次为0.2A、 0.3A，由 IUU可知，甲灯泡的电阻依的变形式 RRI次为 6.67 、 10，乙灯泡的电阻依次为10、 20，所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大，则A 正确，不符合题意；B甲、乙两灯的额定电压均为6V，通过的电流I 甲额 0.6A，I 乙额 0.3A，则甲、乙两灯的额定功率之比：PU 甲额 I甲额6V0.6A2甲额，PU乙额
20、 I乙额6V0.3A1乙额则 B 正确，不符合题意；C甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，它们两端的电压均为2V，由图像可知，通过的电流分别为 I 甲 0.3A， I 乙 0.2A，此时两灯泡的电阻之比：U甲R甲I甲I乙0.2A2 ，R乙U乙I甲0.3A3I乙则 C 正确，不符合题意；D甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，通过它们的电流相等，且总电压等于8V，由图像可知，当电路中的电流I 0.3A 、 U 甲2V 、 U乙6V 时符合，则两灯泡的实际功率之比：P甲U 甲 I2V0.3A1 ，P乙U 乙 I6V0.3A3则 D 错误，符合题意；故选 D。8 如图所示，电源两端电压恒定
21、，闭合开关，灯泡L1 比灯泡 L2 电阻大，则（）A灯泡 L1 比 L2 的亮B电流表A1 示数比 A2 的大C若 L1 灯丝烧断， L2 两端电压变大D若 L2灯丝烧断，电流表A 示数变小【来源】广东省广州市南沙区2017 届中考物理一模试题【答案】 D【解析】【详解】AB由图可知，两只灯泡并联，两灯泡电压相等，灯泡L 比灯泡L 电阻大；由 I=U/R 可12得，通过 L11212实=UI 可知， P 实 1P 实 2，的电流小，即电流表 A 示数比 A的小， U =U ，由 P灯泡 L21AB 错误；比 L的亮，故C因为两灯泡并联，由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等，若L 灯丝烧断，
22、 L12两端电压不变，故 C 错误；D由图可知，电流表A 测量灯泡 L 的电流；电流表A 测量灯泡 L 的电流；电流表A 测1122量干路上的电流；若L2 灯丝烧断，电流表A2示数为 0，根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和，可知电流表A 示数变小，故D 正确。故选 D。9 如图所示，电源电压保持不变，L1上标有“ 1.2V ？ W”，2L 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，电压表示数为2V。若将 L1 和 L2 串联后接在4该电
23、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 L1 的额定功率为2WBL2 的额定功率为 3WC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】【 解】 滑 阻器的最大阻 R，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ，滑 阻器与灯泡L1 串 ，由于 L1 此 的 功率是 定功率的1 ，根据功率的 算公式 P1U 2 明此 4R1灯泡 L1 两端的 是 定 的1 ，所以此 灯泡L1 两端的 2U 1 1.2V10.6V2因此 源 U=5.4V+0.6V=6V当开关 S 接“
24、1”，滑片 P 在最左端 ， 表示数 5.4V， 有6V5.4V RRR1当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V， 有6VR2V RR222若将 L1 和 L2 串 后接在 源上 ， 路中 流 0.2A， 有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 2799L 的 定功率1U 121.2V2P10.48WR13L2 的 定功率U 229V23WP2R227 合以上 果如下： 源 6V，滑 阻器的最大阻 27，L1 的 定功率0.48W ， L2的 定功率 3W，故 AD ， BC正确。故 BC。10
25、如 甲所示的 路中， 源 U 保持不 ， R0 定 阻。 合开关， 流表A 的示数 I， 表 V1 的示数 U1， 表 V2 的示数 U2；将滑 阻器R 的滑片从一端移 到另一端， U1、 U2 随 I 化的关系如 乙所示； 下列 法正确的是（）A电源电压为5.5 VB滑片在最右端时，定值电阻R0 的功率为6WC滑动变阻器的最大阻值为12.5D电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】 2020 年中考一轮模拟测试物理试题（一)【答案】 B【解析】【分析】【详解】由图可知，灯泡L 与 R0、 R 组成串联电路，电压表2测量 L 两端的电压，电压表1VV 测量灯泡 L 与 R 两端的总电压，当电流表
26、的示数变大时，电压表V2变大，电压表1变小，所以VU2-I 的图线为BQ， U1-I 图线应该为AQ；ABC由图像乙知，Q 点 U1 和 U2 相等，则此时滑动变阻器两端的电压为零，电阻为零，电压表的示数都是3V，电路中的电流为2.0A，所以3V2.0R0U 电源 当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的电流最小为1.0A，由图像知：电压表V1 的示数为 4.5V，电压表V2 的示数为1V，所以4.5V1.0 R0 =U 电源 由得： U 电源 =6V， R0=1.5 ，故 A 错误；此时滑动变阻器两端的电压为U 滑 =U 1U 24.5V-1V=3.5V滑动变阻器的最大阻值为U 滑3.5V=
27、3.5R滑大 =I 小1.0A故 C 错误；滑片在最右端时，U1 和 U2 相等都是 3V，电路中的电流为 2.0A，已知 R0=1.5 ，定值电阻R0 的功率为P0 I 2 R0 (2.0A) 21.5=6W故 B 正确；D通过灯泡的电流增大时，灯泡两端的电压变大，温度升高，灯丝的电阻变大，故D 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