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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图所示，电路中电源电压恒为4.5 V0 3 V，电压表的量程为，电流表的量程为00.6 A，滑动变阻器的规格为 “ 35 1.5，A灯泡”的额定电流为0.5 A，电阻为 5 (灯丝电阻不变 ) 闭合开关，要求两电表的示数均不能超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则下列说法正确的是A灯泡的最小功率是0 45 WB滑动变阻器允许的调节范围是435 C当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表示数变大，灯泡变亮D当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，电压表与电流表示数的比值不变【来源】 中学联盟 江苏省东海县南辰中学2017 届九年级中考二模物理试题【答案】
2、A【解析】【详解】由图可知：变阻器与灯泡串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；A由于电压表的量程为 0 3V，故变阻器的最大电压为 3V，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压最小为4.5V-3V=1.5V灯的功率最小U 小221.5VP小0.45WRL5故 A 正确；B变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得U R大U 小IRLR大所以R大U R大R3V105U 小L1.5V由于灯泡的额定电流为 0.5A，则电路中的最大电流为 0.5A，此时电路的总电阻最小，根据欧姆定律可得U4.5VR小9I 最大0.5A根据串联电阻的规律，所以
3、变阻器连入电阻中的最小电阻为9-5 =4滑动变阻器允许的调节范围是4 10；故 B 错误；C当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R的电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，由串联电路电压的规律，灯的电压变小，根据暗，故 C 错误；U2P可得灯的实际功率变小，灯变RD当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R 的电阻变小，根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比即R 连入电路中的电阻大小，所以电压表与电流表示数的比值变小，故D 错误。故选 A。2 如图甲所示电路，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片从最左端a 滑到最右端b 的过程中，电流表示数I 与电压表示数U 的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A滑动
4、变阻器的最大电功率为0.8WB定值电阻R0 的阻值为10C当滑片在a 端时， R0 的功率为0.4WD当滑片在b 端时，电路的总功率为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，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RU I 大 R0 0.6A R0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
5、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UI R0R滑0.24AR0 20因电源电压不变，所以0.6AR0 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，两端电压为U ，通过的电流为IP UI2I2 R滑 (U)2 R滑U 2U 2( R滑0)222R0R滑1( R0R滑 )21R滑 )24R0R滑( R0R滑滑动变阻器的电功率最大时，滑动变阻器的阻值为R滑R01
6、0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 R3V ，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P0UI 大6V0.6A = 3.6W故 C 错误；D当滑片在b 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PUI 小6V0.2A1.2W故 D 正确。故选 BD。3 如图，把 E、 F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关 S12都闭合时，电路消耗的总和 S电功率为 P1122；当开关S和 S 都断开时，电路消耗的
7、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323P。已知 P：P = 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U 2P1R1R2R1R2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
8、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。4 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）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
9、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，故误；C 错D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。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
10、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、 S ，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4.5W-19WAB 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 的滑片光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，由于小灯泡时电路的电流是：P 置于中点
11、时，灯泡 L 正常发 L 标有 “6V 3W字”样，所以，此II LPL3WU L0.5A6V灯泡的电阻是：26V2R灯= U L12 ,3WPL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 L18V3V15V ，由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是：R= 1 R滑 = 15V30，20.5A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
12、两端的电压最小，功率最小，此时灯泡两端的电压是：U 灯 =URL =18VR滑60123VRL12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、 S2312并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑动、 S ，则R 与 R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
13、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：RU2218VP最小=4.5WR最大72即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W，故正确；综上所述，只有C 符合题意。6 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， S 断开，且滑片P 在 b 端时，电流表示数为 0.3A；当 S、 S 都闭合，且滑11片 P 在 a 端时，此时小灯泡
14、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 12V B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
15、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PUI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，
16、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 LU15VRL0.75A20则灯泡的额定功率P额U 额 I L15V0.75A11.25W通过 R1 的电流I1I I 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
17、:3故 BC错误、 D 正确。故选 D。7 如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“6VL的电流”字样，通过灯泡与电压关系如图像所示，电压表选择015V 的量程，电流表选择03A 的量程。闭合开关S，断开 S和 S ，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A ；变阻器的滑片滑到12另一处时，电压表的示数由8V 变化到 4V，电流表的示数变化了0.4A，已知 R12： R =1： 4，R2 为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（）A R1 的阻值为5B电源的电压为11VC整个电路的最大电功率是11WD整个电路的最小电功率是4.4W【来
18、源】 2019 年湖北省武汉市武昌区中考二模物理试题【答案】 C【解析】【分析】【详解】A闭合开关 S，断开 S1 和 S2 时，灯泡 L 与定值电阻 R1 、滑动变阻器 R2 串联，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数由U2 =8V 变化到 U2 =4V 时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，则两种情况下电路中的电流分别为：I =0.4A，I =0.4A+0.4A=0.8A，由图象可知，两种情况情况下灯泡两端的电压分别为U L=1V， U L =3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U= U L
19、+IR1+U 2 =1V+0.4A R1+8V，U= U L +IR1+ U 2 =3V+0.8A R1+4V，因电源的电压不变，所以，1V+0.4A R1+8V=3V+0.8A R1 +4V，解得：R1=5，故 A 正确，不符合题意；B电源的电压：U L +I R1+ U 2 =1V+0.4A 5 +8V=11V，故 B 正确，不符合题意；C当开关S、 S2 闭合，断开S2 时，电路为R2 的简单电路，因电源的电压小于电压表的量程，所以，当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时，电路消耗的电功率最大，则：P 大 =UI 大 =11V3A=33W，故 C 错误，符合题意；D当闭合开
20、关 S，断开 S1 和 S2 ，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电功率最小，则电源的电压：UL 小+I小 (R1 2L 小+I小 (R11L 小+ I小 5 R1+ R )= U+4 R )= U11V= UL 小+ I 小 25，由图象可知，当I 小 =0.4A， UL 小=1V 符合，则电路的最小电功率：P 小 =UI 小 =11V 0.4A=4.4W，故 D 正确，不符合题意。故选 C。8 如图甲所示，已知电流表的量程为00.6A，电压表的量程为06V，滑动变阻器R2 的规格为“ 40 0.5A”。闭合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示
21、。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（）A R1 的阻值为20B电压表的变化范围是3V6VC滑动变阻器的取值范围是6 40 D电路总功率的变化范围是1.28W4W【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019 届九年级中考二模物理试题【答案】 B【解析】【分析】根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R1 的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由PUI 求电路的总功率。【详解】A由甲图知道， R与 R 串联，电压表测 R 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知122UU 滑1I1R15V0.3AR1-UU 滑 2I 2 R13V0.5AR1-由解得： R1
22、 =10 ， U=8V，故 A 错误；BCD由滑动变阻器R2 的规格为“ 40 0.5A”，当移动滑片使电流表示数达到I 大 =0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI 可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为U 小 =UI 大 R18V0.5A10 3V变阻器接入电路的最小电阻U 小3V 6R小I 大0.5A电路的最大总功率P大UI 大8V0.5A4W根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过 6V，定值电阻 R1 两端的电压为U 1UU 大8V6V2V此时的总电流为U 12VI 小0.2AR110滑动变阻器的最大电阻为R
23、大U 大6V30I 小0.2A电路的最小功率为P小U 2(8V )21.6WR1 R大10 30综上所述，电压表的变化范围是3V6V；滑动变阻器的取值范围是630；电路总功率的变化范围是 1.6W4W ，故 B 正确、 CD 错误。故选 B。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，
24、电阻R 的功率是 1.6WD I I =9 412【来源】四川省成都南开为明学校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 S 、 S 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，12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；BC当开关 S1闭合 S2 断开时，灯泡和电阻R 串联，电路中的电流2P实=3.2WI =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
25、 R 的功率PR=I22R=(0.4A)2 10 =1.6W故 B 错误，符合题意，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 如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“UI”关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（）A电源电压为10VB定值电阻R1 的阻值为 20C滑动变阻器R2 的阻值变化范围为0 10D变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8W【来源】 2015 届江苏省泰兴市济川中学初三上学期期末考试物理卷（带解析)【答案】 D【解析】【分析】【详
26、解】A由图示可知，当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；根据图乙可知，此时电路中的电流 I=0.2A，电阻 R1 的电压 U1=2V，滑动变阻器两端的电压 U2 =4V；串联电路总电压等于各支路电压之和，电源电压为U=U1+U2=2V+4V=6V故 A 错误；B由欧姆定律可得，定值电阻R1 的阻值U 16VR1=10 I10.6A故 B 错误；C滑动变阻器的阻值最大为U 24VR2=20 I0.2A即滑动变阻器 R2 的阻值变化范围为020，故 C 错误；D串联电路中总电阻等于各分电阻之和，变阻器滑片在中点时，电流表示数：I=0.3A，电路消耗的功率P=UI=6V 0.3A=1.
27、8W故 D 正确。应选 D。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【来源】重庆八中2019-2020 学年九年级3 月月考物理试题【答案】 D【解析】【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。A 当滑片位于 a 端时，接入电路的电阻为0，电路为
28、 R1 的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知， Ia，由 I=U 可得，电源的电压=0.6ARU=I aR1=0.6A R1当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知， Ib=0.2A ， Ub =4V ，则滑动变阻器的最大阻值U b4VR2= I b = 0.2A =20因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U =I bR1+Ub=0.2A R1+4V因电源的电压不变，所以0.6A R1=0.2A R1+4V解得： R1=10，电源的电压U =Ia R1=0.6A 10=6V故 A 正确，不符合题意；B电路的最大总功率P 最大 =UI
29、 a=6V 0.6A=3.6W故 B 正确，不符合题意；C电路中的电流U6VI =R1 R210 R2滑动变阻器消耗的电功率226V6V6V）2 R2= 10 R22 = 10 R22P2 =I2R2=（10 R2R2R24 10当 R2=10 时26VP2max=0.9W40当 R2=0时， Pa=0W ，当 R2=20 时，b6V） 2 20=0.8WP =（10 20综上可知，滑片P 从 a 端移动到 b 端， R2 消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9W，故 C 正确，不符合题意；D由 C 知，滑片位于中点位置时，即当R =10 时，滑动变阻器的功率为 0.9W，故 D 错2误，
30、符合题意。故选 D 。12 实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I 图象如图所示，则有关此小灯泡功率P与 U2 或 P 与 I2 的图象可能正确的是ABCD【来源】2014 年初中毕业升学考试（山东泰安卷) 物理（带解析)【答案】D【解析】【分析】在 U I 图象中，图线的斜率表示电阻，根据图象斜率判断灯泡电阻的变化关系，然后根据22的图象，根据公式P=U 22的图象公式 P=IR 分析 P 与 IR分析 P 与 U【详解】由 U I 图象可知，电压和电流增大时，灯泡的实际功率增大，灯泡的温度升高，且图线的斜率越来越大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大；AB由P=I2R=U2可知，在P U2 图象中，图象上某点切线的斜率为电阻的倒数1，因随RR温度的升高R 增大因而1应减小，故AB 错误；RCD同理，在PI2 图象中，图象上某点切线的斜率为电阻增大，故 C 错误， D 正确。R，而电阻R又随温度的升