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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 两个定值电阻，甲标有“ 10 2A”，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
2、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】U可得，两电阻两端允许所加的最大电压AD根据 IRU甲I 甲R甲 2A 10 20V ， U 乙I 乙R乙 0.5A 20 10V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IU10V1R甲1A10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
3、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。2 把标有“ 6V 3W”的小灯泡与最大阻值为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】
4、【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 0 0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0 15V）。(1)滑片向左移动时，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
5、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；BUI 可知，当灯正常发光时的电流由 PP额3WI 额0.5A
6、U 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 max18V0.5A9W故 B 错误；U2C由 P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 R 18V15V3V此时电路中的电流II RU L3V0.25AI L12RL所以滑动变阻器连入的最大电阻RmaxU R15V60I R0.25A此时小灯泡的最小电功率PminU L I L 3
7、V0.25A0.75W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。3 如图所示的电路中，电源两端电压为U，且保持不变， R123、 R和 R 为三个定值电阻，已知 R1=10 。当只闭合开关 S2 时，电流表的示数为 0.3 A，电路消耗的总功率为P， R2 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:
8、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】【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=1.8A；I 2R2101.5AR1R2P 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
9、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 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。4 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 S ，断开 S 、 S 时，通过电阻R 电流为 0.2A2131B断开 S，闭
10、合 S 、S 时，滑动变阻器R 连入阻值范围5 10 2132C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】 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 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 S
11、2，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P I 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.
12、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 L0.6A 10 6V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3V0.3AI max10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 max2RL 0.3A210 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R1
13、、 R2 并联接在电路中，根据 PU2可知，当 R2R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R2min6V100.6A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230，其电流大R 的电阻是小是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 消耗的最大功率和最小功率之比是P2max : P2min3.6W :1.2W3:1D 正确。故选 ACD。5 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下
14、列说法中正确的是（）A两灯串联在220V 的电路中，甲灯比乙灯亮B乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小C两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小D乙灯的实际功率一定是25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 B【解析】【详解】U 2A 由甲、乙图和电功率变形公式R可知，甲灯的电阻小于乙电阻。当两灯串联时P电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有乙灯亮，故A 错误；B乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式I = U 可知通过乙灯的电流比甲灯小，故RB 正确；C两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故C 错误；D
15、乙灯的额定功率为25W，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故D 错误。故选 B。6 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【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020C只有正确D只有正
16、确学年九年级（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U12VR0.3A ，R0小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
17、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：U6VI 小=0.2A ，R0大R2010则电压表的最小示数为：U 最小I 小R0.2A102V ，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 B。7 两只电炉，其电阻值分别为R1 和 R2（ R1 R2 ）将两只电炉串联后接入电压为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；将两只
18、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 P1P2P11 1D +PPP12【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PI2R可知，电阻大的消耗的功率大即P P，且1 2PP P；12当两电阻并联时，由 PU2可知，电阻小的消耗的功率大，即P1 P2 ；因为：RP1P2U 2U 2RR1R2P1P2U 2U 2U 2 (R1 R2 )R1R2R1R2所以：U 2 U 2 ( R1R2 )R1R
19、2R1 R2即：P1P2 P1P2因为1111P1U 2， P2U 2R1R2所以11R1R21P1P2U 2P而不等于1 ；综上分析，故选 D。P8 如图所示，电源电压U 保持不变，滑动变阻器R2 的最大阻值为30，灯泡 L 的电阻是20。当 S 闭合， S1 断开，且滑片P 在 b 端时，电流表示数为0.3A；当 S、 S1 都闭合，且滑片 P 在 a 端时，此时小灯泡正常发光，电流表的示数为0.8A（不考虑温度对电阻的影响），则下列说法正确的是（）A电源电压为12VB电阻 R1 的阻值为250 C电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为8: 5D小灯泡的额定功率是11.25W【来源】广东
20、省广州市第六十五中学2019-2020 学年九年级4 月月考物理试题（线上检测)【答案】 D【解析】【分析】当 S 闭合， S1 断开，且滑片P 在 b 端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；当S、 S1 都闭合，且滑片P 在 a端时，灯泡与 R1 并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，先计算其电流，再由PUI计算其额定功率；根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1 的电流，再根据欧姆定律求出R1 的阻值；当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，根据P
21、UI 求出其大小；当灯泡与 R1 并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据PUI 求出其大小，进一步求出两者的比值。【详解】A由图知，当 S 闭合， S1 断开，且滑片 P 在 b 端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源的电压UI ( RLR2 )0.3A(2030)15V故 A 错误；BCD当 S、 S1 都闭合，且滑片 P 在 a 端时，灯泡与 R1 并联，电流表测干路电流，此时小灯泡正常发光，则灯泡的额定电压U 额U15V此时通过灯泡的电流I LU15V0.75ARL 20则灯泡的额定功率PUIL15V0.75A11.2
22、5W额额通过 R1 的电流I1II L0.8A0.75A0.05A则电阻 R1 的阻值R1U15VI 13000.05A根据电路图和 PU2可知，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电R路消耗的总功率最小；灯泡与 R1 并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大；则电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比Pmax : PminUI: UII : I0.8A:0.3A8:3故 BC错误、 D 正确。故选 D。9 如图所示，将灯L1 2U 的两个电路中，在图甲中、 L 按图甲、乙两种方式接在电压均为灯 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
23、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，RU12P4W ，1R1U2由图乙知道，两灯并联，所以U=U1 =U2，由 P知道，RP1U 2R19W ，所以，U12PRU24W4111，P1 U 2U 29W9R1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；12 U，根据串联电路
24、的电压特点知道，21U ，由串联电路的分压原理知C由于 U =3U=3道， L1 2、 L 两灯灯丝电阻之比是：R1U12U23，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 ，R1R22R2R22R2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 将两个定值电阻串联接到电压为U 的电源两端， R1
25、消耗的功率为P1， R2 消耗的功率为3P 将这两个定值电阻并联接在电压为U 的电源两端时，下列说法中正确的是（）1A R与 R 的电阻之比为 3：1B并联时通过 R与 R的电流之比为1： 11212C并联时2消耗的功率为161161R3PD并联时两电阻消耗的总功率为P3【来源】湖南省长沙市广益实验中学2019-2020 学年九年级（下) 开学考试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 串联电流相等，由P=I 2 R 可知，两电阻功率之比等于电阻之比，即：RPP1111R2P2；3P1 3故 A 错误；B并联电压相等，电阻与电流成反比，即：I 1R23I 2R1；1故 B 错误；C在串联中时，
26、R1 消耗的功率：U2U 2U 2P1I 2 R1R12 R1；R1R24R16 R11所以有：U 2=16P ；1R1并联时 R2 消耗的功率：P2U 2U 2= 116P116 P1 ；R23R133故 C 正确；D并联时总功率：P总 = U 2U 216P116 P1416P164 P1 ；RR33312故 D 错误。11 图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图已知电源电压为 12V，定值电阻 R0 的阻值为 30，电流表的量程为0200mA，电压表的量程为 09V湿敏电阻 R 的阻值随湿度 RH 变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为120(图中未画出)则在电路安
27、全工作的前提下，计算可得出AR 的电流最小值为80mAB R 的电功率最大值为0.9WC R0 的电功率最小值为0.3WD装置能监测湿度最大值为90%【来源】 2017 年初中毕业升学考试（重庆B 卷 ) 物理（带解析)【答案】 C【解析】【分析】【详解】A.因为 R 与 R 串联，当 R 有最大阻值时电路的电流最小，且最小电流值是I =UR0 R0min12V=0.08A=80mA ，但 R 两端的电压1=U =9.6V，超出电压表的量程，故当电压表30W+120W的示数是 9V时， R 的电流最小，此时 I=129V=0.1A=100mA，故 A 错误；30B. 由欧姆定律可得 ,电路中的
28、电流U，则湿敏电阻 R 的电功率：I=R0RU)2R=PR=I2R=(，R0R所以 ,当 R=R0=30 时,R 的电功率PR最大 ,则U22P12V，=1.2WR最大4R0430故 B 错误；C.电路有最小电流时，R0 的功率最小为P0=I2R0=（ 0.1A） 2 30 =0.3W，故 C正确；D.由丙图知道， R=100时，能监测湿度为90%，由题意知道当R 有最大值时能监测湿度最大值大于 90%，故 D 错误 .故选 C12 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
29、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 V2测量 L 两端的电压，电压表 V1 测量灯泡 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 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，