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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图甲所示的电路中，电源电压U 保持不变， R0 为定值电阻。闭合开关，电流表A 的示数为 I，电压表 V1 的示数为 U1，电压表 V2 的示数为 U2；将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端， U1、 U2 随 I 变化的关系如图乙所示；则下列说法正确的是（）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，
2、电压表1测量灯VV泡 L 与 R 两端的总电压，当电流表的示数变大时，电压表V2 变大，电压表V1 变小，所以U2-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
3、1U 24.5V-1V=3.5V滑动变阻器的最大阻值为R滑大 = U 滑 = 3.5V =3.5I 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) 2 1.5=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。2 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，电压表V1、 V2 示数的变化量分别为U 1 、U 2 ，电流表示数的变化量为I ，阻值相同的定值电阻R1、
4、 R2 消耗电功率的变化量分别为P1 、P2 ，则下列判断正确的是（）A U1U 2B U1U 2U1U 2R1R2D P12R2）CIP2I（ R1I【来源】 2020 年天津市和平区中考一模物理试题【答案】 BC【解析】【分析】【详解】由电路图可知，R10210222与 R 、 R 串联，电压表 V 测 R 与R 两端的电压之和，电压表V测 R两端的电压，电流表测电路中的电流。AB将滑动变阻器的滑片P 从中点向 b 端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为U得，可得，电压表V2 示数的变化量I1、 I2，由 IRU 2U 2U 2I1R2I 2 R2 （ I1I 2）R2IR2则| U
5、 2 | |IR 2 |因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V1 示数的变化量U 1U 1 U 1 （ U I1 R1）（ U I 2 R1）（ I 2 I1） R1IR1则|U 1 | |IR1 |因 R1、 R2 的阻值相同，所以|U 1 | |U 2 |故 B 正确、 A 错误；C由 |U1 | R1 、 |U 2 | R2 得II| U1 |U 2 | RRII12故 C 正确；D定值电阻R1、 R2 消耗电功率的变化量分别为P1 、P2 ，则12（222）（ 1）（ I 2）（I1）（R12） （1I2）（ 1）1PPIIR R2I1I 2RI IR R2故 D 错误。故选
6、 BC。3 如图所示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R 电压，由 I-U 图象可知，电阻R00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
7、数之比不变，电阻R0 两端电流与通过 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PU 2UIR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R总U3V30I0.1A则电路最小功率为PminU 2(3V)2R总0.3W30故 C 正确， C 符合
8、题意；D根据功率公式PRU R21 (RU )2U 2U 2RR R R0R02(R R0 )2R2R0R4R0R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 3V，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
9、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，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0的电流最大，因R串联电路中总电
10、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 ，R0 消耗的电功率：PR 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
11、 B。5 如图的电路中，电源电压为18V 且保持不变，小灯泡L 标有 “6V3W字”样，定值电阻R2 的阻值为90，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为015V。当只闭合开关S，滑动变阻器 R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡L 正常发光 (不考虑灯丝电阻的变化)。则下列说法正确的是() 动变阻器 R1 的最大阻值为 50 只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是1.08W3W 只闭合开关 S、 S2、 S3，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的最大电功率是10.8W 只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的电功率的取值范围是4.
12、5W-9WAB C D 【来源】重庆市第一中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题（第二次定时作业)【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意知道，当只闭合开关S，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，由于小灯泡L 标有 “6V 3W字”样，所以，此时电路的电流是：I I LPL3WU L0.5A6V灯泡的电阻是：U L226VR灯 =12 ,PL3W又因为电源电压为18V，所以，滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =UU L18V3V 15V ，由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是：115V，R= 2R滑 =0.5A
13、30滑动变阻器的最大阻值是 60，故错误；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据题意知道，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡L 正常发光，此时灯泡功率最大，当滑动变阻器R1 的滑片 P 置于最左端时，灯泡两端的电压最小，功率最小，此时灯泡两端的电压是：URL =18VU 灯 =60123VR滑RL12故此时灯泡的功率是：2U 灯3V2P小 =0.75WRL=12即小灯泡 L 消耗的电功率的取值范围是0.75W3W ，故错误；只闭合开关 S、 S2、 S3，则 R1 与 R2 并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑
14、动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为0.6A 时，电路消耗的电功率最大，由于电源电压为18V且保持不变，所以，电路消耗的电功率是：PUI18V0.6A=10.8W故正确；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，当灯泡L 正常发光时，电路电流最大，此时电路消耗的电功率最大，P最大 UI 最大 18V0.5A=9W ；当滑动变阻器全部接入电路时，电路电阻最大，由欧姆定律知道，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，R最大 =R滑R灯 =6012=72，由 PU2知道，电路消耗的最小电功率是：RU 22P最小18V=4.5WR最大72即整个电路消耗的电功率的取值范围是4
15、.5W-9W，故正确；综上所述，只有C 符合题意。6 小文同学在探究 “电流与电压关系 ”实验中，分别测量了定值电阻 R 和小灯泡压下的电流值，并根据数据绘制了 I-U 图象，如图所示。下列说法中正确的是（L 在不同电）A是小灯泡的I-U图像， 是定值电阻的I-U图像B当通过定值电阻R 的电流为0.2A时，它消耗的电功率为0.4WC把定值电阻R 和小灯泡L 串联后接在电源电压恒为9V 的电路中，电路中的电流是0.4AD当定值电阻R 和小灯泡L 并联在电压为4V 电路中，电路中总电流为1A【来源】北京市东城区2019-2020 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】【解析】【详解】BA定值电
16、阻R 的阻值大小不变，由IU可知I1U，因1的大小不变，那么定值电RRR阻的 I-U 图像应该是过原点的直线，即 是定值电阻的I-U 图像；而小灯泡L 的阻值随温度的变化而变化，那么是小灯泡的I-U 图像； A 错误；B当通过定值电阻R 的电流为0.2A 时，由图像可知，此时定值电阻R 的电压是2V，那么它消耗的电功率是PUI2V0.2A0.4WB 正确；C从图中可以看到，当把定值电阻端的电压是 5V，小灯泡 L 的电压是R 和小灯泡 L 串联后，电流是4V，这时刚好符合电源电压恒为0.5A 时，定值电阻R 两9V 的电路，电流是0.5A，不是0.4A， C 错误；D当定值电阻 R 和小灯泡
17、L 并联在电压为 4V 电路中，从图中可以看到，定值电阻流是 0.4A，小灯泡 L 的电流是 0.5A，电路中总电流为 0.9A， D 错误。R 的电7 在如图甲所示的电路中，电源电压U 保持不变， R1 2R 为滑动变阻器。、 R 为定值电阻，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 6VD R 消耗的功率增大了 1.2W2【来源】 2019 年湖北省
18、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 V2；当滑片位于最左端时，电路电阻最小，电流最大为Imax=0.4A，为 R1 与R2 串联电路，此时R1 两端电压 U1=4V，则可求 R1 电阻为：U 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
19、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；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，R2 消耗功率为：P2 左=Imax 2R2=(0.4A)2 5=0.8W则 R
20、2 消耗的功率增大： P=P2 左 -P2 右 =0.8W-0.2W=0.6W故选 D。8 将标有“ 6V 3W”和“ 6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化) ，接在电压为 6V 的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是A通过甲灯泡电流大，所以甲灯比乙灯亮B两只小灯泡都能正常发光C甲、乙两灯的两端电压之比为3: 2D乙灯的实际功率为 0.72W ，电路的总功率为 1.2W【来源】山东省枣庄市第七中学2019-2020学年九年级（上 ) 期末考试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 将甲、乙串联在电压为 6V的电源两端，通过的电流相等，故A 项错误；B跟据 P=UI 可
21、知甲、乙正常工作的电流：I甲P甲3W0.5A ，U甲6VI乙P2W1 A ，乙U 乙6V3将两灯串联，只能提供一个电流，两个灯泡不可能都正常发光，故B 项错；U2C根据 P可得甲、乙的电阻：RU 甲22R甲6V=12，P甲3W226VR乙U 乙 =18，P乙2W串联电流相等，根据U=IR 可得它们两端电压之比为：U 甲 : U 乙IR甲 : IR乙12:182:3 ，故 C 项错误；D串联电路总电阻等于分电阻之和，则将它们串联以后的总电阻为：R 总 =R 甲+R 乙 =12+18=30，则电路电流为：IU6V =0.2AR总30根据 P=I2R 可得它们各自消耗的实际功率：P甲实I 2 R甲2
22、0.2AP乙实I 2R乙20.2A则电路的总功率为：12=0.48W ，18=0.72W ，P总 =P+P=0.48W+0.72W=1.2W，甲实乙实故 D 项正确；9 如图所示的电路中，电源电压12V 且保持不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L 的额定功率为 7.2W 。当开关 S1 2都闭合时，通过灯泡的电流为11闭、 SI ，灯泡正常发光；当开关S合 S2 断开时，通过灯泡的电流为I2，灯泡的功率是 3.2W，则下列计算结果不正确的是（）A灯泡电阻是 20B电阻 R 的阻值是 20C当开关 S1 闭合 S2 断开时，电阻R 的功率是 1.6WD I I =9 412【来源】四川省成都南开为
23、明学校2019-2020 学年九年级4 月月考物理试题（在线考试 )【答案】 BD【解析】【分析】【详解】A当开关 S1、 S2 都闭合时，电路为灯泡的简单电路，灯泡正常工作，电源的电压为12V，电路中的电流P额7.2WI1=0.6AU12V灯泡的电阻U12VRL= I10.6A =20 故 A 正确，不符合题意；12断开时，灯泡和电阻R 串联，电路中的电流BC当开关 S闭合 SP实=3.2WI2=0.4ARL20电路中的总电阻U12VR 总=30 I 20.4AR 的阻值R=R 总 -RL=30 -20 =10 电阻 R 的功率PR=I22R=(0.4A)2 10 =1.6W故 B 错误，符
24、合题意，C 正确，不符合题意；D两次通过灯泡的电流之比I1 I2=0.6A 0.4A=3 2故 D 错误，符合题意。故选 BD。10 两个定值电阻，甲标有“ 102A”，乙标有“ 20 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
25、流的特点求出干路电流，利用 P UI 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】UAD根据 I可得，两电阻两端允许所加的最大电压RU甲I 甲R甲2A1020V ， U 乙I 乙R乙0.5A2010V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
26、处的电流相等，则两只电阻串联时，电路中的最大电流II乙 0.5A根据 IU可得，串联电路两端允许加的最大电压RU I R I ( R甲R乙 )0.5A (10 20) 15V故 B 错误、 C 正确。故选 C。11 将标有“ 2V1W”字样的小灯泡（假设灯丝电阻保持不变）和标有“201A”字样的滑动变阻器连接在如图所示电路图中，其中电源两端的电压恒为4. 5V，电流表量程为0 0. 6A，电压表量程为 0 3V。闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法正确的是（）A电流表示数的变化范围是0. 19A0 . 5AB电压表示数的变化范围是2V3VC滑动变阻器阻值的变化范围是
27、 5 20 D电路最大电功率是 2. 25W 【来源】 2019 年辽宁省沈阳市大东区中考一模物理试题【答案】 D【解析】【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的分析电路中的最大电流和最小电流是关键。【详解】由小灯泡标有“ 2V 1W”字样可知小灯泡的额定电压为 2V，额定功率为 1W，则小灯泡的额定电流和电阻为P额1WU 额222VI额 =0.5A ， RL=4U 额2VP额1W由图可知小灯泡 L 和滑动变阻器 R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。当电压表示数最大为 3V 时，滑动变阻器电阻最大，总电阻最大，电流最小，则灯泡此时两端电压
28、为U LU U 滑4.5V3V=1.5V电路中的最小电流为I minI L = U L= 1.5V0.375ARL4此时滑动变阻器接入阻值最大为U 滑3V=8R滑 max =I min0.375A电流表允许通过的最大电流为0.6A ，灯泡允许通过的最大电流为0.5A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，又因为他们串联，所以整个电路允许通过的电流为0.5A ，则当电路中电流最大时，灯泡正常发光，两端的电压为额定电压2V ，滑动变阻器两端电压为U 滑U U L4.5V 2V=2.5V滑动变阻器接入电阻最小为U滑2.5V =5R滑 min =I max0.5A此时电路有最大功率为PmaxUI m
29、ax =4.5V0.5A=2.25W综上所述则有，A电流表示数的变化范围是0.375A 0.5A，故 A 项错误；B电压表示数的变化范围是2.5V3V ，故 B 项错误；C滑动变阻器阻值的变化范围是5 8，故 C 项错误；D电路有最大电功率为 2.25W ，故 D 项正确。故选 D。12 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
30、率为P，下列判断正确的是A U6V， R2 20B U 9V， R3 30C R310， P P3 2D R2 20， P P 2 15【来源】 2011-2012 学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷【答案】 D【解析】【分析】【详解】当只闭合开关S2 时，电阻 R2 、 R3 串联，则UR2R3=0.3A，P=0.3U当三个开关都闭合时，电阻R1 、 R2 并联，则U U+ =0.3A+1.95A， P=2.25UR1R2当只断开开关S1 时，电路中只有R2 ，则UR2解三式得=0.45A， P =0U.45U=9v， R2 20， R3 10， P P 2 15， P P2 3所
31、以 D 正确。故选 D。13 定值电阻 R1、 R2 和滑动变阻器R3 接入如图电路中，电源电压不变。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 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10VB滑动变阻器的最大阻值是20C当开关 S 断开， S 闭合， R消耗的电功率为 4WD当开关 S 闭合， S 断开， R 消121121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 S1 断开 S2 时 R2 被短路，电路为R1 与滑动变阻器的串联电路，V1 测R1 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 12